泛在电力物联网的发展分析

泛在电力物联网对于我国电网未来绿色健康发展意义重大。为阐明泛在电力物联网的意义,首先详细分析了泛在电力物联网的概念、建设目标和目前存在的问题。继而研究了其所运用的大数据、云计算、区块链和人工智能等技术及其在电力系统中的应用。最后,总结分析了泛在电力物联网的应用场景,并针对泛在电力物联网的未来发展提出了相关的建议。     

泛在电力物联网释义与研究展望

能源互联网是以电力能源为中心,多种能源协同,消费协同,集中式、分布式协同,大众广泛参与的新型生态化能源系统,主要表现为坚强智能电网与泛在电力物联网深度融合。其中,泛在电力物联网还处于起步阶段,是能源互联网建设的关键一步。泛在电力物联网的建设对提升用户体验、提升电网运营水平、促进新能源消纳和培育新兴业务有明显的积极意义。从物联网概述、泛在电力物联网特征、支撑泛在电力物联网的关键技术以及典型应用场景几个层面对泛在电力物联网进行释义,最后对泛在电力物联网的发展进行了分析和展望。     

基于5G的泛在电力物联网

在大规模分布式发电和储能的接入下,能源行业结构不断调整。能源互联网和泛在电力物联网的概念相继被提出,要实现电力系统数据的泛在连接,电网建设进入新阶段。5G技术飞速发展,有着带宽更大、传输速率更高、时延更低的特点,与泛在电力物联网网络层的建设紧密结合。介绍了泛在电力物联网的概念,结合5G技术的关键技术和特点,探讨5G在泛在电力物联网中的应用场景。最后指出了基于5G的泛在电力物联网面临的安全性挑战和未来发展方向。     

基于泛在电力物联网的小微园区综合服务创新研究

目前国内综合能源服务市场行业成熟度低,细分市场多,参与企业多,直接参与竞争挑战大。开展能源服务的企业类型包括售电公司、服务公司和技术公司等。小微园区是经济发展的主力军,但其迁移频繁,业务推广目标不明确,创新发展能力不足。因此,需要探索综合能源服务模式,通过用户侧深度接入,延伸物联感知能力,增强用户粘性,对大量小微园区企业的数据汇集分析,帮助政府和园区管理方对小微园区企业的实时有效监管,辅助综合能源公司明确业务推广目标、定量了解用户需求,带动小微园区企业健康发展。     

电力无线专网在泛在电力物联网中的应用

电力无线专网将成为解决电网“最后一公里”通信连接问题的关键技术,助力泛在电力物联网实现万物互联、人机交互,全面深入应用电力无线专网对泛在电力物联网的建设具有重要意义。首先介绍了泛在电力物联网的基本概念与特征、分析了泛在电力物联网业务对通信的需求,研究了电力无线专网架构、技术和特点。其次,深入分析了电力无线专网在泛在电力物联网中的三大典型应用场景,即控制类业务、采集类业务、移动类业务。基于应用场景指出了电力无线专网建设过程中存在的通信干扰、网络安全、业务连续性以及基站选址等问题,并结合建设实际提出了针对性的解决措施。最后给出了泛在电力物联网环境下电力无线专网建设方向,在业务针对性、业务发展需求、业务扩展性以及业务安全性等方面进行了探讨。     

泛在电力物联网发展建议及关键技术展望

为实现电力系统各环节互联、人机交互、状态全面感知、信息高效处理,国家电网有限公司提出了发展泛在电力物联网的战略目标。构建泛在电力物联网是信息融合的发展趋势,也是承载能源数据流的最佳途径。以能源技术发展趋势为依托,对泛在电力物联网的定义及特点进行了阐述,依据中国能源发展规律,提出了泛在电力物联网的发展建议。结合电力系统实际现状,提出了建设泛在电力物联网需要突破的关键技术。通过梳理泛在电力物联网的基本概念,聚焦下一步重点研究工作。     

基于LPWAN的泛在电力物联网

高比例的可再生能源接入、电力市场化改革和"互联网+"智慧能源的快速发展需要大量的数据支撑,并实现物理、商业、信息的广泛互联、智能互动。关键步骤之一是建立泛在电力物联网(Ubiquitous Power Internet of Things,UPIoT),实现电力系统中人与物、物与物、人与人之间随时随地通信。首先介绍了UPIoT的发展背景与基本概念、主要的低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技术,然后以LoRa物联网解决方案为例介绍了基于LPWAN的UPIoT的体系架构及性能。最后探讨了UPIoT的应用前景,并指出了UPIoT需重点研究和解决的两个特殊问题,即:低压电力线载波通信(PLC)和强电磁干扰环境下的信号处理。     

基于泛在电力物联网的电力监控系统安全防护研究

建设泛在电力物联网是国家电网有限公司发展建设的新趋势,通过探讨泛在电力物联网的网络架构和技术特点,分析在海量终端和用户接入的背景下,电力监控系统安全防护工作面临的新风险,提出新形势下网络安全管理体系设计及技术应用的思路。     

基于人工智能的泛在电力物联网自适应安全防护技术的研究

各种类型的能源输入输出分布方式的不同,对电力系统在安全管理和应用服务方面提出了新的挑战。泛在电力物联网的建设,正是通过充分发挥其灵活性、实时性、智能性和安全性等综合能力,通过控制电网的运行和调度,基于各类能源之间的智能互动,从而建立一个更高效、可持续安全发展的智能化的电力系统。     

基于泛在电力物联网的电力能耗管理系统研究

随着当今时代互联网的飞速发展,传统电网已经不再能满足人民日益增长的电力需求。为实现全面感知、可靠传输、智能处理、互交互联的新一代电力系统,国家电网提出发展泛在电力物联网的战略目标。首先以清洁能源、能源需求为背景,对泛在电力物联网的概念、基本构架进行详细阐述。然后对电力能耗监测管理系统构架的主要关键技术进行说明。最后以华北电力大学扬中智能电气研究中心的电力能耗监测管理系统为实例,阐述泛在电力物联网基本应用情况,为其它相关研究提供参考。     

泛在电力物联网框架下的新型UPFC系统

基于提出的建设泛在电力物联网的号召,利用统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)实现物理层面上多条线路的紧密联系。由多个换流器串联接入到多条输电线路上,另外多个并联换流器连接到其他多个网络中,形成一个由换流器作为媒介的大型电力系统输电框架。在连接众多换流器的直流线路上,由储能电池作为有功功率支撑并联接入,共同组成泛在电力物联网框架下的新型UPFC系统。对新型UPFC系统进行数学建模,以对可再生能源的最大消纳能力和有功功率传输的最小成本为目标函数,用遗传算法进行求解。通过算例仿真验证了新型UPFC系统在增强有功功率传输极限、减少有功功率传输成本等方面的优越性。     

泛在电力物联网环境下新一代智能电能表技术展望

随着泛在电力物联网建设方案的提出,智能电能表作为电力物联网感知层末端重要的传感设备,其技术功能被赋予更多的要求。新一代智能电能表既要兼顾传统计量功能又要考虑泛在电力物联网环境下业务的需求,其技术发展方向是保证感知层设备智能化升级、实现业务终端全连接、提升边缘智能水平的关键。文章基于IR46国际标准,从电能表的计量特性、电能表功能多元化发展方向、实时嵌入式操作系统应用等多角度,探讨新一代智能电能表的技术发展方向。     

泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望

构建泛在电力物联网作为支撑建设坚强智能电网以及能源互联网的重要内容，对保障电网弹性安全运行、实现异质能源友好接入、服务用户精细化用能具有重要意义。配电网作为电力系统连接产－销两端关键中间环节，依靠泛在电力物联网技术将全面提升其深度感知与精细控制能力，促使配电网由传统的“源→荷”单向供能模式向“源荷”双向能量流动模式转变，并赋予配电网能源数据共享、服务提供的新型角色。文章从泛在电力物联网基本概念、体系架构、典型功能、关键技术，以及泛在电力物联网在配电系统中的典型应用等方面进行综述，并对泛在电力物联网未来的发展和挑战进行讨论。     

泛在电力物联网下的配电网典型配置模式研究

泛在电力物联网是传统工业技术与以物联网为代表的新一代信息通信技术深度融合而产生的一种新型电力网络运行形态。配电网是泛在电力物联网建设中极为关键且能够快速见效的重要组成。文章研究泛在电力物联网下的配电网典型配置模式,通过对配电网中低压设备的全域识别及设备间广泛互联,实现配电网状态全面感知、数据融合和智能应用,使得配电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质。文章给出的配电网"站-线-台-户"的典型配置模式覆盖广泛、易于扩展,为泛在电力物联网建设提供了参考。     

泛在电力物联网关键技术探讨

能源供应压力不断增大和大量多种类型分布式能源不断接入给电力系统的经济运行、安全管理和应用服务提出了前所未有的挑战。国家电网有限公司提出了打造泛在电力物联网的构想,拟通过物联网技术赋予电力系统灵活感知、实时通信、智能控制和可靠的信息安全等能力,不断提升电网运行控制和调度的智能化水平,持续深入提高各种类型能源之间的互动能力,将现有的电力系统转变为更高效、更安全、更可靠、更具弹性和可持续性的智能网络化电力能源系统。对泛在电力物联网的基本概念、主要特点、关键技术和典型应用进行说明与分析,在此基础上给出泛在电力物联网建设面临的主要挑战,为相关研究的深入开展提供有益的参考。     

面向泛在电力物联网的智能配用电信息采集业务通信分析

泛在电力物联网的建设对配用电通信网的经济性、安全性、可靠性提出了更高的要求,科学合理的通信网络架构和配置方法是亟待研究的问题。文章首先提出了面向泛在电力物联网的智能配用电通信网络架构,分析了智能配用电业务的通信性能约束;然后针对配用电信息采集类业务,建立了基于排队论的通信带宽计算模型及以带宽利用率最大化为目标函数的带宽优化模型,并以某智能配电房改造项目为应用场景,求解并分析了其业务延时、丢包率、带宽利用率与带宽配置关系;最后借助OPNET仿真平台验证了所提方法的可行性。     

基于泛在电力物联网的特高压换流变自动巡检技术研究及应用

本文提出并应用一种特高压换流变自动巡检技术,全方位替代传统人员现场巡检方式,实现换流变区域信息全景交互、人工巡检智能替代、作业人员全程管控、风险隐患自动预警、指挥决策精准高效,进一步提升换流站设备、人员管控水平,为后续全数字换流站建设奠定基础。