關鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng)；泛；應用

目前社會對電的依賴性越來越大，同時供電優(yōu)質(zhì)性和可靠性以及經(jīng)濟性的要求也逐漸變高，電網(wǎng)的形態(tài)在此背景下發(fā)生了一定改變，導致供電壓力慢慢變大。我國的電力市場正在不斷開放，而且在這個過程中輸配電的價格不斷變低，其電量也在此背景下不斷減速，電力業(yè)務需要面臨十分強烈的市場競爭。

1.1通信靈活，信息的融合度較高

電力系統(tǒng)的運行監(jiān)控和運行調(diào)度要求信息快速準確實時傳遞，為此，要利用靈活的通信方式和有效的數(shù)據(jù)融合技術。在電力物聯(lián)網(wǎng)中信息通過傳感器進行傳遞前泛可以初步壓縮 采集來的各種信息，以有效防治數(shù)據(jù)大量冗余，避免數(shù)據(jù)包丟失及信道擁塞等問題出現(xiàn)。然后在將各種信息傳送到基站進行深入處理，然后則將處理后的數(shù)據(jù)傳遞到用戶終端。對通信設備和傳感來說，還可以通過多跳的方式有效實現(xiàn)無線通信，整個通信中主要包含很多條鏈路。另外，這種方式還能縮短設備之間的通信距離，在一定程度上增加網(wǎng)絡的容錯性和靈活性。 

1.2 組網(wǎng)快速且靈活，信息的感知全面

在傳感器中，泛可以根據(jù)電力行業(yè)的具體需求對系統(tǒng)中的各個角落進行直接部署，有效實現(xiàn)全面感知。隨著如今無線通信技術的不斷發(fā)展和進步，無線傳感設備可以進行靈活的部署，同時在此基礎上通過協(xié)作組織的形式將快速組網(wǎng)和通信連接快速建立起來，實現(xiàn)電力系統(tǒng)周圍環(huán)境的實時感知和各個關鍵環(huán)節(jié)的處理。這樣的形式對結(jié)構(gòu)復雜且涉及范圍廣泛的電力系統(tǒng)來說十分重要。比如在相對較為惡劣的海上風電場環(huán)境中部署傳感器，可以有效監(jiān)控風電機組，同時還可以使風電機組的故障率得到集大程度的降低，并在此基礎上顯著提升風電場的經(jīng)濟效益。

2.1通過數(shù)據(jù)鞏固服務的基礎

在電力物聯(lián)網(wǎng)中實際對泛進行建設時，首先需要對電力系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)進行充分利用。對輸電線路和變電站以及用電信息等數(shù)據(jù)進行采集，同時將能源互聯(lián)網(wǎng)的相關理論充分利用好，并和通信圖論與原理等處理方式相結(jié)合，降維和歸一化以及重建處理相關數(shù)據(jù)，以此為電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)規(guī)劃和優(yōu)化運行打下一個堅實的基礎。針對數(shù)據(jù)的采集來說，其主要是在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中布置感知裝置，然后感知和監(jiān)控以及測量電力設備具體的運行狀況，以此提供相應數(shù)據(jù)支撐電力設備的管理。 

2.2 打造安全且經(jīng)濟的電網(wǎng) 

結(jié)合采集的數(shù)據(jù)和機器學習方法，對功率預測系統(tǒng)和實時監(jiān)測系統(tǒng)進行研發(fā)，并將以核電機組和火力為重要基礎調(diào)度系統(tǒng)建立起來。實施采集時設備的狀態(tài)診斷技術和電力設備數(shù)據(jù)相互結(jié)合，設備實際運行的狀態(tài)可以被有效感知，還可以在此基礎上積極制定檢修對策，提升設備運行的可靠性。通過和泛結(jié)合，可以有效建立智能配電管理系統(tǒng)，并使現(xiàn)場中作業(yè)的各個環(huán)節(jié)的線上化得以有效實現(xiàn)，另外人員的冗余還可以通過電子工作票和電子身份進行有效減少，讓國網(wǎng)的內(nèi)部工作效率得到顯著提升。 

在電力物聯(lián)網(wǎng)中，泛主要是通過荷和網(wǎng)以及源還有人等各個方面的參與的一種互動型網(wǎng)絡，能源的多目標化必須得以有效實現(xiàn)，同時在此基礎上還需讓供應需求得到有效滿足。另外價格和成本以及效率等方面問題還需要考慮清楚。在物聯(lián)網(wǎng)中通過泛對數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的感知，可以對其處于物聯(lián)網(wǎng)各個節(jié)點的相互聯(lián)系和特征進行有效分析，同時資源優(yōu)化的問題可以使用優(yōu)化模型進行有效解決，以有效滿足業(yè)務和用戶的多樣化需求。

不但要保證運行規(guī)劃安全，同時此情況下和客戶之間的交流與溝通也產(chǎn)生了十分大的變化。在電力互聯(lián)網(wǎng)中泛為電網(wǎng)搭建了能源服務平臺，在企業(yè)內(nèi)部，其辦事效率得以顯著提升，還有效實現(xiàn)了線上管理和線上登記以及自動檢查等。另外，在配送方面，其信息的實施記錄得以有效實現(xiàn)，并在此基礎上有效提高安全性和透明度。傳統(tǒng)的商業(yè)模式在此背景下得到了有效改變，同時還相應的出臺了很多新型的政策，將服務的范圍擴大很多。在此基礎上給工業(yè)區(qū)和能源企業(yè)以及個人用戶等提供了線上大數(shù)據(jù)管理和金融服務以及供電服務等，同時還將包含電網(wǎng)和政府以及用戶的新型能源生態(tài)體系侯建起來。

安科瑞電氣深耕用戶側(cè)能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網(wǎng)（電網(wǎng)）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經(jīng)形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯(lián)）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）"的生態(tài)系統(tǒng)，積極參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設，為國家電網(wǎng)建設“三型兩網(wǎng)"提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現(xiàn)信息連接和交互，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，從而為電網(wǎng)、發(fā)電、供應商、用戶服務。

 

3.1云平臺

安科瑞電氣近年來已經(jīng)陸續(xù)推出變電所運維云平臺、能源管理云平臺、智慧安全用電云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁（電動汽車/自行車）運營管理云平臺、預付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經(jīng)廣泛應用在多地國網(wǎng)公司用戶端業(yè)務、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。

3.1.1變電所運維云平臺

據(jù)統(tǒng)計全國高供高計的工商業(yè)用戶數(shù)量達到200多萬戶，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統(tǒng)，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風險預防薄弱等問題。國網(wǎng)公司和眾多電力運維公司正在搶占這塊巨大的市場，這是一個千億級別的市場。

AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網(wǎng)關及大數(shù)據(jù)分析技術，通過智能網(wǎng)關采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺可同時接入數(shù)以千計的用戶變電站數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括電流電壓功率、開關狀態(tài)、變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到Z定人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。

3.1.2能源管理云平臺

Acrelcloud-5000能耗管理云平臺可適用于各個行業(yè)，如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等，可通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡采集不同區(qū)域多個建筑或單位的用能數(shù)據(jù)。

平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風力、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進行分析，按照區(qū)域、部門、用電設備類型進行細分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表，幫助用戶梳理能源賬單明細和制定能源績效考核。

 

 

3.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺

近年來我們的環(huán)境質(zhì)量有了很大的改善，這都歸功于國家層面對環(huán)保的重視和環(huán)保部門的有力監(jiān)察執(zhí)法。安科瑞針對環(huán)保監(jiān)察的痛點研發(fā)了環(huán)保用電監(jiān)管系統(tǒng)解決方案，助力環(huán)保部門堅決打贏藍天碧水保衛(wèi)戰(zhàn)。

Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產(chǎn)污排污企業(yè)服務，為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù)，為生產(chǎn)企業(yè)提供設備運行監(jiān)控和產(chǎn)污排污數(shù)據(jù)記錄。

平臺采集生產(chǎn)企業(yè)總用電量、生產(chǎn)用電和治污設備用電量，進行關聯(lián)分析，及時給出環(huán)保設備異常運行信號或企業(yè)異常生產(chǎn)信號，實現(xiàn)全過程防控。前端設備采用不停電免接線方案采集用電數(shù)據(jù)，經(jīng)LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據(jù)網(wǎng)關，再通過4G上傳平臺服務器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設施用電實時監(jiān)控，實現(xiàn)對排污企業(yè)生產(chǎn)運行W死角、全流程監(jiān)控，達到變?nèi)朔罏樾畔⒒挤溃瑥氖潞筇幜P到介入式執(zhí)法，能夠扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)依靠人力、經(jīng)驗進行現(xiàn)場核查的狀態(tài)，為環(huán)保監(jiān)管開辟更加切實、有效的監(jiān)管方式，形成長效機制。

 

3.1.4智慧安全用電云平臺

據(jù)應急管理部網(wǎng)站數(shù)據(jù)，2016~2018年期間因為電氣原因?qū)е碌幕馂恼伎倲?shù)的30%~34%左右，其中2018年全國共接報火災23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災占總數(shù)的34.6%，較大和重大火災事故中，電氣火災的比例更高。國務院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣使用安全用電、智慧用電，從源頭上預防電氣火災的發(fā)生，現(xiàn)安全用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學校、金融網(wǎng)點等人員密集場所廣泛開展。

安科瑞Acrelcloud-6000安全用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設備存在的安全隱患（如：線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等）并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預警，有效防止電氣火災的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度，并支持巡檢記錄和派單操作，提供安全隱患分析報告，實時評估企業(yè)用電安全狀態(tài)。

3.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運營管理云平臺

電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，Acrelcloud-9000充電樁運營管理云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；而用戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術和秘鑰分發(fā)技術，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進行直連。

電動自行車數(shù)量越來越多，解決了老百姓短距離出行問題，但是和電動自行車相關的安全和火災事故新聞也屢見不鮮，有逐年增長的趨勢，給社會帶來了很大的損失，成為人民生命和財產(chǎn)安全的一個隱患。基于電動自行車火災的危害和特點，各級政府部門發(fā)文對電動自行車火災的整治重點都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運營管理云平臺，針對電動自行車火災治理提供充電安全管理、資產(chǎn)管理和交易管理的一攬子解決方案，解決充電難、管理難和收費難的問題，可應用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學校、醫(yī)院等場所設置的電動自行車充電場所的運營管理。

 

3.1.6物業(yè)小區(qū)預付費管理云平臺

安科瑞遠程預付費系統(tǒng)可以針對各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè)，學校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財務操作，在線支付，總部財務扎口等。目前Acrelcloud-3000預付費管理系統(tǒng)已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應用并已經(jīng)穩(wěn)定運行多年，適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪租戶的水電預付費管理，或者學校對學生宿舍的用電預付費和用電安全管控系統(tǒng)。

 

3.2有線/無線物聯(lián)

安科瑞根據(jù)多年來的項目經(jīng)驗，結(jié)合用戶實際需求，開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產(chǎn)品，包括網(wǎng)關和終端設備。支持RS485、以太網(wǎng)、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式，隨著5G建設步伐的加快，未來將會有越來越多的通訊方式融入產(chǎn)品，服務于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設。

3.3邊緣計算

安科瑞針對物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)了多款智能網(wǎng)關，采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計算技術，現(xiàn)場采集和存儲終端設備數(shù)據(jù)，并根據(jù)云平臺的需要，采用不同的協(xié)議和云平臺對接。所有數(shù)據(jù)采集、計算、異常報警觸發(fā)邏輯均在網(wǎng)關就地設置，網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)存儲在本地，網(wǎng)絡恢復后補傳數(shù)據(jù)，斷點續(xù)傳，提高數(shù)據(jù)可靠性。

 

3.4終端設備

針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設，安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網(wǎng)儀表，應用在不同場合以滿足不同需求，2019年全年各類終端儀表出貨量超過185萬臺。

 

 

3.5安科瑞產(chǎn)品在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應用

近兩年來，安科瑞已經(jīng)陸續(xù)參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網(wǎng)綜合能源服務平臺、上海嘉定區(qū)147所學校電力運維平臺等相關平臺的建設，提供了包括云平臺、智能網(wǎng)關、終端設備等產(chǎn)品，各類用戶端云平臺在全國各地運行案例700多套，并且根據(jù)用戶需求不斷完善產(chǎn)品功能，這些項目就是未來泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一部分。

“能源互聯(lián)網(wǎng)的春天到了，因其所能，它必將成為充滿活力的新型能源業(yè)態(tài)。"盡管針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還有一些不同的聲音，但是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)悄無聲息的鋪開來，融入能源互聯(lián)網(wǎng)基礎建設的方方面面。

4結(jié)論

在電力物聯(lián)網(wǎng)中泛在信息分析處理和商業(yè)模式變化以及信息安全方面還有很多需要克服的難關及問題。但是目前我國出臺了很多扶持政策，同時相關專家也展開了探索，并在此過程中形成了一種可以進行初步支撐的建設信息通信的理論體系。在未來還可以加強和社會中的合作，并通過技術研究和理論創(chuàng)新以及模式的改革讓先于世界的能源互聯(lián)網(wǎng)建設目標得以有效實現(xiàn)。

 

參考文獻

[1] 楊琪琪.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應用探討

[2] 張亞健,楊挺,孟廣雨.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電系統(tǒng)應用綜述及展望[J]. 電力建設 ,2019,40(6):1-12.

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版