摘 要
：泛在(zài)電(diàn)力物聯網(wǎng)是(shì)當前(qián)智能電(diàn)網發(fā)展的一個方向。首(shǒu)先，總結(jié)了泛在(zài)電(diàn)力物(wù)聯網的主要作用(yòng)和價(jià)值體現；其次，從(cóng)智能電網各(gè)個環(huán)節(jié)概(gài)述(shù)了物聯網(wǎng)技術在電力領(lǐng)域(yù)的已(yǐ)有(yǒu)研(yán)究和(hé)應(yīng)用基礎(chǔ)；進而，構思並(bìng)提出了(liǎo)泛(fàn)在(zài)電力(lì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展形態，包含現階段智(zhì)能(néng)電網，透明電(diàn)網和零邊(biān)際(jì)成本(běn)電網(wǎng)3個階段的(dí)技術發展趨勢(shì)，為(wéi)泛在(zài)電(diàn)力物聯網(wǎng)建設(shè)的(dí)深化提供一些(xiē)思路(lù)；然(rán)後，提出(chū)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的若幹技術挑(tiāo)戰，為泛(fàn)在(zài)電(diàn)力物聯(lián)網(wǎng)的未(wèi)來(lái)研究(jiū)提供參(cān)考。

關(guān)鍵詞
：智(zhì)能電網(wǎng)；泛(fàn)在(zài)電(diàn)力物聯網；透明(míng)電(diàn)網

1引(yǐn)言(yán)

互聯(lián)網(wǎng)技(jì)術與新(xīn)能源技術(shù)將推動新一輪能源(yuán)革命(mìng)，智能電(diàn)網與“互(hù)聯(lián)網+"技(jì)術相結(jié)合成為(wéi)當前電(diàn)氣工程領域研究的熱點，興起(qǐ)了能源互聯網(wǎng)和(hé)泛(fàn)在(zài)電(diàn)力(lì)物聯網的概念，為智(zhì)能(néng)電網(wǎng)建(jiàn)設(shè)拓(tuò)展(zhǎn)了(liǎo)更開闊(kuò)的(dí)發展空間(jiān)。其(qí)中，物聯(lián)網技術作(zuò)為當前(qián)科技(jì)領(lǐng)域的(dí)熱(rè)點技術，在電力(lì)領(lǐng)域(yù)中的(dí)應用展(zhǎn)示(shì)了充滿想象力的(dí)前景(jǐng)。

根(gēn)據國際(jì)電信聯盟(méng)（ITU）的定(dìng)義，物聯(lián)網是(shì)通過二(èr)維(wéi)碼(mǎ)識(shí)讀設(shè)備(bèi)，射頻識別（RFID）裝(zhuāng)置，紅(hóng)外感應(yīng)器，全球定(dìng)位(wèi)係統(tǒng)和激光掃描器(qì)等信息傳(chuán)感(gǎn)設(shè)備(bèi)，按約定的協議，把(bǎ)任何物品與互聯(lián)網相(xiāng)連接，進行(háng)信息(xī)交(jiāo)換和通信，以實現(xiàn)智能(néng)化(huà)識(shí)別，定位，跟(gēn)蹤，監控(kòng)和管理的(dí)一(yī)種網絡(luò)。國家電(diàn)網有限(xiàn)公(gōng)司提(tí)出理念，圍繞電力(lì)係統各(gè)環節，充分(fēn)應用(yòng)移(yí)動互聯，人工(gōng)智(zhì)能等現代信息技(jì)術，先(xiān)進通(tōng)信(xìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電(diàn)力係統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯，人機交互，形成具有(yǒu)狀(zhuàng)態感知(zhī)，信息(xī)快速處理，應用(yòng)便捷(jié)靈活(huó)特征的智慧(huì)服務係統(tǒng)。隨著物聯網技術的發展，特別是(shì)智(zhì)能傳(chuán)感(gǎn)器(qì)低(dī)功率廣(guǎng)域通信(xìn)，5G以及(jí)雲(yún)/邊緣(yuán)計算(suàn)等技(jì)術的(dí)成熟(shú)，如何(hé)建設UPIoT引起(qǐ)了(liǎo)廣(guǎng)泛(fàn)的關(guān)注。作為(wéi)構建透明電網(wǎng)的(dí)關鍵支撐技(jì)術(shù)，小微智(zhì)能(néng)傳感(gǎn)器是傳統傳感器與(yǔ)微(wēi)處理機(jī)相(xiāng)結(jié)合的產物，具有(yǒu)采集(jí)，處理(lǐ)，交換信息的能(néng)力，因(yīn)其特(tè)低功(gōng)率(shuài)，便於(yú)安(ān)裝，抗幹(gān)擾，價格(gé)低等特點使智(zhì)能電(diàn)網透明化(huà)運行成為可能。以寬帶載波，5G，LPWAN為(wéi)代表(biǎo)的(dí)通信(xìn)技(jì)術(shù)，將(jiāng)UPIoT的數據傳輸(shū)向高傳輸(shū)速(sù)率(shuài)，低(dī)功耗，遠(yuǎn)距離，高可靠(kào)性等方(fāng)向發(fā)展(zhǎn)。雲(yún)/邊緣計(jì)算技術有(yǒu)望(wàng)解決快(kuài)速處(chǔ)理(lǐ)海(hǎi)量數據(jù)的(dí)難題，適應(yīng)電網數(shù)字(zì)化，信息化(huà)，智(zhì)能化(huà)的(dí)數據處理(lǐ)需求。

基於此，本文(wén)探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)UPIoT的(dí)主要作用和價值體(tǐ)現，分析(xī)了(liǎo)物聯網技術(shù)在發電(diàn)，輸(shū)電，變電(diàn)，配電和

用電(diàn)5個環節中(zhōng)的已有(yǒu)基(jī)礎(chǔ)，闡述了未來透(tòu)明(míng)電網和零(líng)邊際成本電網的概(gài)念，內(nèi)涵(hán)和(hé)發展趨勢(shì)。然後(hòu)，

本(běn)文提出了(liǎo)UPIoT的若(ruò)幹(gān)技(jì)術(shù)挑戰(zhàn)。

2泛在(zài)電(diàn)力物(wù)聯(lián)網(wǎng)的(dí)主要(yào)作用(yòng)和價值體現

電網聯(lián)係(xì)到千(qiān)家萬戶(hù)的每一台(tái)設備和電器，非(fēi)常具(jù)備物聯網萬物(wù)互聯的物質基(jī)礎。現(xiàn)有電網上(shàng)增(zēng)加(jiā)傳感測量技(jì)術，集(jí)成通信技(jì)術和計算控製方(fāng)法，實現(xiàn)物(wù)聯(lián)網和智(zhì)能(néng)電網的高(gāo)度融合。

UPIoT以信(xìn)息(xī)獲(huò)取為基礎，注重(zhòng)用(yòng)戶(hù)之(zhī)間(jiān)以及用(yòng)戶(hù)與(yǔ)電網(wǎng)之(zhī)間進行實時連接和互動(dòng)，並(bìng)對海(hǎi)量數據信息進(jìn)行(háng)收(shōu)集分析和(hé)實時(shí)高速(sù)傳輸(shū)，從而加強(qiáng)電網智能處理(lǐ)和(hé)決策(cè)支(zhī)持功能。

UPIoT的主要(yào)特征表(biǎo)現在
：①無(wú)時不在，無處不(bù)在(zài)
：除(chú)了電力設備外(wài)，成千上萬的電器，甚(shèn)至是(shì)用戶(hù)的穿(chuān)戴(dài)設備，都將(jiāng)通過(guò)傳(chuán)感器連接到(dào)物(wù)聯(lián)網(wǎng)中，支持終(zhōng)端即(jí)插即用，用戶本身也是(shì)物聯網連接(jiē)的(dí)對象之一(yī)；②多種(zhǒng)業(yè)務數據貫通(tōng)
：電(diàn)網多種業(yè)務打(dǎ)破(pò)數(shù)據壁(bì)壘，各環節(jié)數(shù)據統(tǒng)一在大(dà)數(shù)據平台進行(háng)管理，為應用(yòng)提供*的(dí)數據(jù)平台(tái)支撐；③應用(yòng)功能*
：隨(suí)著(zhuó)人工智能(néng)算法，大數據(jù)分(fēn)析(xī)方法(fǎ)的(dí)成(chéng)熟，應用層(céng)將會(huì)逐(zhú)漸(jiàn)*功能，及時處理多種(zhǒng)數據形(xíng)成分析結果和優化(huà)方案反(fǎn)饋回(huí)電(diàn)網，保證電(diàn)網安全(quán)穩定可(kě)靠(kào)經濟(jì)運(yùn)行；④數據(jù)呈(chéng)現巨大(dà)效益(yì)
：電(diàn)網數(shù)據價(jià)值(zhí)得(dé)到充分挖掘(jué)，既能實現電網企業業(yè)務轉型升(shēng)級(jí)和盈利(lì)模(mó)式創(chuàng)新(xīn)，又能為各(gè)種創新(xīn)型機構提(tí)供(gōng)共(gòng)享(xiǎng)數據，促進(jìn)社(shè)會(huì)經濟(jì)發展。

UPIoT的作用和(hé)價值主要體現在(zài)以下(xià)4個(gè)方麵(miàn)。

2.1支撐電(diàn)網(wǎng)運行性能提升

隨著智(zhì)能電網不斷(duàn)發展(zhǎn)，係(xì)統每(měi)天都(dū)在產生海量數據，對(duì)電(diàn)網(wǎng)的監控，調度和管理帶來(lái)了巨大的作(zuò)用(yòng)和(hé)挑戰(zhàn)。如何對電力(lì)係統中多種(zhǒng)類(lèi)型的數(shù)據進行(háng)有效分析和管理(lǐ)成了急需(xū)解決(jué)的(dí)問題。包(bāo)含每一(yī)個用(yòng)戶，每(měi)一個用電(diàn)設(shè)備(bèi)的(dí)細顆粒度數據將(jiāng)使(shǐ)得(dé)智能電(diàn)網(wǎng)透(tòu)明(míng)化(huà)，通過大數(shù)據(jù)計算分(fēn)析和可視(shì)化(huà)展(zhǎn)示，非常便(biàn)於(yú)電網相關(guān)人(rén)員(yuán)及時洞(dòng)察(chá)異(yì)常和潛在的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)時準確掌(zhǎng)握電網(wǎng)的運(yùn)行(háng)狀態，快(kuài)速(sù)精(jīng)細預測電(diàn)網(wǎng)的變化趨勢；多(duō)環(huán)節(jié)業(yè)務數(shù)據貫通(tōng)，可(kě)打通不同(tóng)專業部門的數據壁壘(lěi)，提(tí)高(gāo)對電網(wǎng)認知的(dí)性(xìng)，促進(jìn)多環(huán)節業務協同進行(háng)。總之(zhī)，UPIoT可(kě)提(tí)高電網運(yùn)行的(dí)安(ān)全性(xìng)，可靠性，性(xìng)和(hé)經(jīng)濟性。

值得一提(tí)的(dí)是(shì)，傳(chuán)統的(dí)集中式(shì)控製(zhì)模式(shì)難以滿足海量數據的(dí)傳輸處(chǔ)理(lǐ)的(dí)要求，而利用(yòng)邊緣計算可降低(dī)對主(zhǔ)站係統的(dí)壓力，提(tí)高數(shù)據傳輸的實時(shí)性，準確(què)性和安(ān)全性，在中低(dī)壓配(pèi)電網，微電(diàn)網等(děng)分布式控製中具有(yǒu)巨大(dà)的競爭力(lì)，為電網企業(yè)麵向(xiàng)內部(bù)的管理(lǐ)決策提供(gōng)了(liǎo)全新的技(jì)術手(shǒu)段。

2.2促進(jìn)與用(yòng)戶互動(dòng)化的智能用(yòng)電(diàn)

隨著中國人(rén)民生活質量的(dí)提高(gāo)，人(rén)民對(duì)供(gōng)電質量要(yào)求也(yě)越來越(yuè)高(gāo)，用戶側的(dí)光伏(fú)，儲(chǔ)能，充電樁等(děng)元(yuán)素越(yuè)來(lái)越(yuè)多，對智能家居和(hé)智能用電的體驗(yàn)感受(shòu)越來越(yuè)重視。在此背(bèi)景下，傳(chuán)統的(dí)配網運(yùn)行管理因(yīn)缺乏(fá)必要(yào)和充分(fēn)的用戶數(shù)據獲(huò)取及交(jiāo)互手段(duàn)，難(nán)以對用戶(hù)準(zhǔn)確(què)建模並將(jiāng)用戶資(zī)源納入(rù)電網的(dí)協(xié)同(tóng)柔性控製，也無法為用戶提供更和(hé)個(gè)性(xìng)化服務。

通過(guò)物(wù)聯(lián)網可(kě)以對用戶及(jí)配(pèi)電網運行(háng)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的(dí)測量和(hé)態(tài)勢(shì)感(gǎn)知(zhī)，打通(tōng)電網與(yǔ)用(yòng)戶(hù)雙向通信的通道，引導(dǎo)用戶有序用電(diàn)，提高用戶(hù)參(cān)與電網運行(háng)的體驗(yàn)和(hé)收益，實現(xiàn)電(diàn)網與(yǔ)用戶的(dí)共(gòng)贏(yíng)。如何(hé)基於(yú)物(wù)聯(lián)網實(shí)現與(yǔ)用(yòng)戶(hù)數據交互，資源共享(xiǎng)，促進智(zhì)能用(yòng)電服務(wù)是(shì)目(mù)前(qián)用電側(cè)需要解決的問題。

2.3提(tí)升(shēng)分(fēn)布(bù)式可(kě)再生(shēng)能源消納(nà)能力

隨(suí)著(zhuó)分(fēn)布式可再(zài)生(shēng)能(néng)源在(zài)電網中滲(shèn)透率(shuài)的不(bù)斷(duàn)提高，其出(chū)力(lì)的隨(suí)機性，間(jiān)歇性和(hé)波動(dòng)性經過(guò)和(hé)傳統(tǒng)

負荷(hé)特性的疊加，容易(yì)造(zào)成配電網功(gōng)率和電(diàn)壓(yā)的(dí)顯著波動，形成(chéng)階(jiē)段(duàn)性過(guò)載或者過電壓(yā)風險(xiǎn)，對(duì)配(pèi)網(wǎng)運(yùn)

行控製(zhì)和(hé)保護(hù)帶來(lái)了挑戰。基(jī)於物聯(lián)網(wǎng)技術，利(lì)用(yòng)智能(néng)化的小微傳感器(qì)對(duì)分(fēn)布(bù)式電源進(jìn)行(háng)實(shí)時監測和態勢(shì)預測，基於配(pèi)調係(xì)統或(huò)者(zhě)台(tái)區(qū)邊(biān)緣端對區(qū)域配(pèi)電網或台區以及DG及(jí)時進(jìn)行調整，實現源(yuán)網(wǎng)荷儲(chǔ)協作(zuò)運行，從而(ér)降(jiàng)低係(xì)統運行(háng)風險，提高(gāo)可再(zài)生(shēng)能(néng)源(yuán)分布式消納水(shuǐ)平，促(cù)進能源轉型升級。

2.4挖掘用電大數據的增量價值(zhí)

隨著(zhuó)近(jìn)兩年國家(jiā)對一(yī)般(bān)工商業電價(jià)的(dí)調控(kòng)到(dào)位，電(diàn)網(wǎng)公司從傳統(tǒng)的售電商(shāng)業模式(shì)中獲得利潤的空(kōng)間和增(zēng)量已經相(xiāng)當有(yǒu)限(xiàn)，挖(wā)掘用(yòng)電(diàn)大(dà)數(shù)據(jù)的(dí)價值(zhí)成為電(diàn)網(wǎng)公司(sī)業(yè)務(wù)和利潤的增(zēng)長(cháng)點(diǎn)。另一方麵，用(yòng)電大數(shù)據(jù)的商(shāng)業價值(zhí)一(yī)直(zhí)為社會各界(jiè)所(suǒ)關(guān)注(zhù)，有望為(wéi)智慧城市，智能(néng)交(jiāo)通，智能(néng)家(jiā)居，傳(chuán)統商業(yè)和第三(sān)產(chǎn)業，新能(néng)源(yuán)與(yǔ)節(jié)能(néng)行業，互(hù)聯網(wǎng)行業(yè)，咨詢(xún)行(háng)業，製造業(yè)等(děng)各(gè)行各業(yè)帶(dài)來(lái)重(zhòng)要(yào)的(dí)信息(xī)來源和(hé)決(jué)策依據(jù)。

從商(shāng)業(yè)模(mó)式(shì)來(lái)看，國家(jiā)電網有限公(gōng)司提出的(dí)UPIoT的(dí)建設將搭(dā)建一個以(yǐ)電(diàn)力(lì)供需(xū)為(wéi)核(hé)心的(dí)泛在電力生態平(píng)台(tái)。電(diàn)網(wǎng)企業將(jiāng)在(zài)服務過程(chéng)中(zhōng)構(gòu)建起多條服(fú)務價值(zhí)鏈，實(shí)現電(diàn)網企業(yè)與相關方(fāng)的共(gòng)創共享(xiǎng)共(gòng)贏。而用(yòng)電(diàn)大數(shù)據的基(jī)礎(chǔ)必然(rán)是配用電物聯(lián)網。

3物(wù)聯網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)中的(dí)已有基礎

UPIoT的(dí)概(gài)念，是基(jī)於(yú)目(mù)前電力係(xì)統(tǒng)信息化，智(zhì)能(néng)化(huà)的技術現狀(zhuàng)和發(fā)展(zhǎn)趨(qū)勢提(tí)出(chū)來的(dí)。本節從發電(diàn)，輸(shū)電，變電，配(pèi)電(diàn)，用電(diàn)5個方麵，闡述(shù)電網(wǎng)中物(wù)聯(lián)網技術的研究(jiū)和(hé)應(yīng)用基(jī)礎(chǔ)。

3.1發(fā)電領域

“互聯網(wǎng)+"智(zhì)慧(huì)能(néng)源(yuán)的(dí)任(rèn)務之一(yī)就是(shì)推動能源生(shēng)產(chǎn)智(zhì)慧化，提升(shēng)大規模新能(néng)源的消(xiāo)納能(néng)力。作(zuò)為實現(xiàn)這一目標(biāo)的(dí)技術基(jī)礎，物聯(lián)網(wǎng)技術在(zài)發(fā)電領(lǐng)域(yù)的應用(yòng)主要(yào)體現(xiàn)在傳感器(qì)應(yīng)用及(jí)對發電(diàn)機實時狀(zhuàng)態監測。文獻基於(yú)物(wù)聯網架構，構(gòu)建(jiàn)了發電機組(zǔ)遠(yuǎn)程(chéng)狀(zhuàng)態監測(cè)係(xì)統(tǒng)，實現了機(jī)組狀態遠程在(zài)綫專(zhuān)家(jiā)診(zhěn)斷，故障(zhàng)預報(bào)，科學(xué)維護，保障(zhàng)機(jī)組安全運行；文(wén)獻(xiàn)設計了(liǎo)基於視頻監控(kòng)，RFID，GPRS等技術的物(wù)聯網監(jiān)控平台，實現發電(diàn)係統(tǒng)各類動態(tài)數據的(dí)可(kě)視(shì)化。文(wén)獻(xiàn)利(lì)用(yòng)ZigBee和(hé)嵌(qiàn)入(rù)式(shì)係(xì)統(tǒng)搭建微網分布式電源的(dí)控製係(xì)統，其(qí)中，ZigBee用(yòng)於(yú)短距(jù)離通信(xìn)，嵌(qiàn)入式係(xì)統用於數據格(gé)式(shì)處理和(hé)通信(xìn)協(xié)議(yì)轉(zhuǎn)化(huà)，控(kòng)製命令(líng)由遠(yuǎn)程服務器生成並下達。

3.2輸(shū)電領(lǐng)域

物(wù)聯(lián)網技術(shù)在(zài)輸電領域的(dí)應(yīng)用主要(yào)體現在對(duì)輸電(diàn)綫(xiàn)路狀(zhuàng)態(tài)的(dí)監(jiān)測及綫(xiàn)路(lù)安全檢(jiǎn)修(xiū)管控。目前(qián)，基(jī)於(yú)物聯網(wǎng)技術的輸(shū)電綫(xiàn)路(lù)監測係統，根據(jù)應用(yòng)場(cháng)合的不同，數(shù)據(jù)采集的方式或(huò)傳(chuán)輸層(céng)的通信方(fāng)式也可(kě)能不一樣。現(xiàn)有(yǒu)監測係統往(wǎng)往存在運行維(wéi)護費用高，數據傳輸(shū)率低(dī)等問題(tí)。文(wén)獻(xiàn)組建了基於級(jí)聯拓(tuò)撲無(wú)綫Mesh與(yǔ)光(guāng)纖(xiān)復(fù)合(hé)架(jià)空(kōng)地(dì)綫(xiàn)光(guāng)傳(chuán)輸耦(ǒu)合網絡，滿足輸(shū)電(diàn)綫路設備物(wù)聯網(wǎng)通信網絡(luò)帶寬(kuān)，時延(yán)，可(kě)靠性和(hé)安(ān)全性(xìng)要(yào)求。文獻則采用接入網和(hé)匯聚網兩(liǎng)級(jí)通信(xìn)網絡(luò)結構進行變電站和(hé)輸(shū)電綫路的通信(xìn)網絡(luò)設計，從而實(shí)現遠(yuǎn)距(jù)離傳(chuán)輸(shū)。文(wén)獻(xiàn)提出扁平式(shì)通信(xìn)網絡(luò)結構和(hé)有綫/無(wú)綫(xiàn)雙通道異(yì)構組網技(jì)術，比(bǐ)傳統方(fāng)法更(gēng)有效(xiào)地保障了重(zhòng)負載網絡性能和(hé)網(wǎng)絡容錯能(néng)力(lì)。文(wén)獻借鑒(jiàn)產(chǎn)品(pǐn)電子代碼設計了輸變電(diàn)設(shè)備標(biāo)識碼(mǎ)，提高(gāo)了設備之間的(dí)信息聯(lián)係(xì)交互(hù)能力和(hé)共享能(néng)力；文(wén)獻結合ZigBee和(hé)GPRS組成混(hùn)合網絡(luò)，用來傳輸杆塔(tǎ)傾(qīng)角，人(rén)員攀(pān)爬(pá)，導綫拉(lā)力，杆塔振(zhèn)動(dòng)等(děng)監(jiān)測(cè)數據，減少(shǎo)人(rén)工(gōng)巡(xún)檢的工(gōng)作量。

3.3變(biàn)電領域

物聯網(wǎng)在變(biàn)電領域的應用(yòng)包括了變(biàn)電站(zhàn)電(diàn)氣(qì)信息，設(shè)備溫度等(děng)狀態信(xìn)息和(hé)運行(háng)操作(zuò)信息(xī)的(dí)監控預警(jǐng)與故(gù)障診斷(duàn)等方麵(miàn)，著(zhuó)力(lì)於(yú)解決變電設備狀態實時監測，監測(cè)裝(zhuāng)置(zhì)孤(gū)島(dǎo)運行，故(gù)障(zhàng)診(zhěn)斷功能不(bù)足(zú)等問(wèn)題。工業物聯網是(shì)實現變電(diàn)站監控(kòng)數(shù)據實(shí)時采集，通(tōng)信和處(chǔ)理(lǐ)的有效手(shǒu)段(duàn)。文獻設(shè)計(jì)了(liǎo)變電(diàn)設備智能(néng)監(jiān)測傳(chuán)感(gǎn)網絡，並(bìng)基於(yú)一體(tǐ)化(huà)智(zhì)能監(jiān)測(cè)裝(zhuāng)置實現(xiàn)收發(fā)數據(jù)，分(fēn)布式(shì)計(jì)算以及設(shè)備故障診斷和預(yù)警功能。文獻基(jī)於視(shì)覺(jué)傳(chuán)感(gǎn)器，信(xìn)息傳(chuán)輸(shū)和智能視(shì)覺(jué)分(fēn)析組成(chéng)智(zhì)能視覺物(wù)聯網，將紅(hóng)外圖像(xiàng)與(yǔ)可(kě)見光(guāng)圖(tú)像(xiàng)智(zhì)能識別相(xiāng)結合(hé)，準確(què)，實時地(dì)檢測和定位變電(diàn)站設備溫(wēn)度(dù)異(yì)常(cháng)區域。文(wén)獻(xiàn)采用物聯網(wǎng)技術(shù)研(yán)發(fā)了(liǎo)一套可(kě)移(yí)動(dòng)，免安裝，無(wú)綫化的(dí)變電設備局(jú)部(bù)放電檢(jiǎn)測(cè)係統，使現場(cháng)設備(bèi)可以(yǐ)在(zài)不停(tíng)電(diàn)下進行帶(dài)電檢(jiǎn)測與在(zài)綫監測(cè)。此(cǐ)外(wài)，針對變電(diàn)站避雷(léi)器故障(zhàng)診斷(duàn)和安全(quán)操(cāo)作的(dí)監(jiān)控也(yě)取(qǔ)得不少(shǎo)成(chéng)果(guǒ)。

3.4配電(diàn)領(lǐng)域(yù)

物(wù)聯網技(jì)術在配(pèi)電領(lǐng)域的應用包括(kuò)對配電設(shè)備及其運(yùn)行(háng)狀態的(dí)監測，故(gù)障(zhàng)定位(wèi)，資(zī)產(chǎn)管(guǎn)理。文(wén)獻(xiàn)采用無綫傳感(gǎn)器反(fǎn)應網(wǎng)絡（WSANs）構建(jiàn)了(liǎo)智能電(diàn)網(wǎng)的信息(xī)係統(tǒng)，實現智(zhì)能(néng)電網(wǎng)的可(kě)視(shì)可(kě)控(kòng)。文獻采用(yòng)無綫傳(chuán)感網(wǎng)絡建立了配(pèi)網故障(zhàng)定位係統(tǒng)，相比(bǐ)於傳統(tǒng)故障(zhàng)定位(wèi)係統(tǒng)，故障(zhàng)定(dìng)位更(gēng)準(zhǔn)確(què)，性價比更(gēng)高(gāo)。文(wén)獻將RFID應(yīng)用(yòng)到(dào)資產(chǎn)管理工作中，提高資產管理水平和(hé)效(xiào)率(shuài)。主動(dòng)地對(duì)並網分(fēn)布式(shì)發電（DG），儲能，充(chōng)電樁，有載(zǎi)調壓(yā)變壓(yā)器(qì)，無功補償等(děng)配(pèi)電(diàn)網設(shè)備的運行(háng)進行優化(huà)與控製是(shì)主動(dòng)配電網的(dí)主要功能(néng)，而這些(xiē)功(gōng)能(néng)的(dí)實(shí)現(xiàn)往往依賴(lài)於(yú)物聯網(wǎng)技術。兩者的(dí)深(shēn)度融(róng)合將形成(chéng)配電物聯網，成為能(néng)源(yuán)轉(zhuǎn)型“再(zài)電氣化"發(fā)展(zhǎn)的(dí)新思路，新(xīn)模(mó)式(shì)，新(xīn)焦(jiāo)點。文(wén)獻論(lùn)述了配電(diàn)物(wù)聯(lián)網的(dí)內涵(hán)構想和應(yīng)用特征(zhēng)，提出由(yóu)“雲，管，邊(biān)，端(duān)"構(gòu)成(chéng)的配(pèi)電(diàn)物聯網體係(xì)架(jià)構；文獻針對配(pèi)電(diàn)台(tái)區管理(lǐ)存在(zài)設備多，通信基(jī)礎(chǔ)薄(báo)弱等困(kùn)難，提(tí)出(chū)一種新型(xíng)配(pèi)電台區應(yīng)用實踐方式，設(shè)計理念，關鍵(jiàn)技(jì)術節點和(hé)協(xié)同(tóng)機製(zhì)；文獻總(zǒng)結了配電物聯網建設背景下的(dí)智能終端(duān)的(dí)內(nèi)涵及基本特征(zhēng)，給出了智(zhì)能終端(duān)硬(yìng)件的基(jī)本(běn)結構(gòu)和軟件的(dí)重(zhòng)要(yào)組成，分析(xī)了(liǎo)智能(néng)終(zhōng)端在(zài)計(jì)算(suàn)，存儲，通信(xìn)等(děng)方(fāng)麵(miàn)為配電網(wǎng)向(xiàng)能(néng)源互聯網(wǎng)轉型發(fā)展所帶(dài)來(lái)的(dí)變化。

3.5用(yòng)電(diàn)領域(yù)

物聯(lián)網在(zài)用(yòng)電領(lǐng)域的應(yīng)用(yòng)主要(yào)涉(shè)及低壓(yā)抄表，用(yòng)電安全，工廠智能用(yòng)電(diàn)，智(zhì)能(néng)家居(jū)，智(zhì)能充(chōng)電(diàn)，智(zhì)能(néng)樓宇等(děng)。智(zhì)能用電服務係統(tǒng)是智能電(diàn)網(wǎng)建(jiàn)設在用戶側的(dí)重要組成部(bù)分(fēn)，文獻分別從(cóng)組成(chéng)架構和信(xìn)息(xī)架(jià)構兩方麵介紹了(liǎo)用(yòng)電設備智聯網的體係(xì)架(jià)構(gòu)，並分(fēn)析了用(yòng)電(diàn)設(shè)備智(zhì)聯(lián)網(wǎng)這個“電力物聯網"的功能，異構了(liǎo)電力光纖，雙(shuāng)絞(jiǎo)綫，現場總綫和無綫(xiàn)網絡等大容量(liáng)傳輸技術，可以支撐DG，電(diàn)動(dòng)汽(qì)車和智能(néng)家(jiā)居的應用(yòng)。中(zhōng)國已(yǐ)經(jīng)推廣(guǎng)應(yīng)用(yòng)了智(zhì)能電表(biǎo)，結合(hé)UPIoT的建(jiàn)設推(tuī)進，智(zhì)能電表的(dí)超(chāo)計量(liáng)功(gōng)能價值凸(tū)顯(xiǎn)，智能(néng)用電(diàn)的各(gè)種(zhǒng)場景都將變得清晰。總體(tǐ)上看，UPIoT是電力網-信(xìn)息(xī)網-社(shè)會網的融(róng)合。在(zài)此階段，需要加強(qiáng)4個(gè)方(fāng)麵的(dí)研(yán)究
：大(dà)範圍多設(shè)備(bèi)感知能(néng)力(lì)強化；多業務異(yì)構數據統(tǒng)一(yī)管理平(píng)台建設，包(bāo)括(kuò)數(shù)據標(biāo)準(zhǔn)與(yǔ)模(mó)型統(tǒng)一(yī)，係(xì)統技術架構統一(yī)，平台入口(kǒu)統(tǒng)一等；電力(lì)大數(shù)據快速分(fēn)析(xī)與應用(yòng)；用(yòng)電大(dà)數據(jù)安全與隱(yǐn)私保護及分級授(shòu)權(quán)方法。

4泛(fàn)在(zài)電(diàn)力物(wù)聯網(wǎng)的(dí)發展形態(tài)

隨著(zhuó)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)技術(shù)，通(tōng)信技術(shù)與雲/邊(biān)緣計(jì)算(suàn)技術(shù)等物(wù)聯網關鍵(jiàn)技術(shù)在智(zhì)能電(diàn)網(wǎng)中的(dí)應用(yòng)深化(huà)，UPIoT的(dí)形(xíng)態(tài)也(yě)會逐漸演化(huà)。階(jiē)段，UPIoT基本(běn)實現電(diàn)網的信(xìn)息化和(hé)自動(dòng)化(huà)，建(jiàn)成(chéng)一係列(liè)通(tōng)信信(xìn)息(xī)平(píng)台和(hé)自動化(huà)係(xì)統(tǒng)，對(duì)應(yīng)當前智能電(diàn)網的(dí)發展(zhǎn)水(shuǐ)平(píng)；第2階段
：UPIoT連接(jiē)對象更加豐(fēng)富(fù)，數據的應用(yòng)水(shuǐ)平明顯提高(gāo)，數據(jù)采集，通(tōng)信(xìn)與計算(suàn)處理分(fēn)析的效率與質量提(tí)升(shēng)，提(tí)高(gāo)電力係統各個環節的可觀可(kě)測(cè)性(xìng)，通(tōng)過貫(guàn)通不同業(yè)務(wù)數(shù)據，逐(zhú)漸(jiàn)實現電(diàn)網透明化(huà)運(yùn)行；第(dì)3階(jiē)段(duàn)
：UPIoT加強用戶與電網(wǎng)交互(hù)，萬(wàn)千(qiān)主體在開(kāi)放式平(píng)台(tái)上參(cān)與電力生產與(yǔ)消費，促進(jìn)電力(lì)供應(yīng)的邊(biān)際成本趨(qū)近(jìn)於零(líng)，從而(ér)可能(néng)形(xíng)成(chéng)零邊(biān)際(jì)成本電(diàn)網(wǎng)形態(tài)。

4.1初級形(xíng)態
：現階(jiē)段智(zhì)能(néng)電(diàn)網(wǎng)

自2000年美國提(tí)出(chū)智能電網(wǎng)概(gài)念以(yǐ)來，多(duō)個(gè)國家(jiā)興起(qǐ)了智(zhì)能(néng)電網(wǎng)的研(yán)究和(hé)建(jiàn)設工作，並(bìng)取得(dé)了(liǎo)突(tū)出(chū)的(dí)成果。中(zhōng)國的(dí)智(zhì)能(néng)電(diàn)網建設涵蓋(gài)了(liǎo)電網(wǎng)的(dí)各個環節，推廣(guǎng)應(yīng)用(yòng)了一(yī)係(xì)列通(tōng)信信(xìn)息(xī)平(píng)台和(hé)自(zì)動(dòng)化係(xì)統(tǒng)，電網(wǎng)的信息(xī)化(huà)和(hé)自(zì)動(dòng)化水平得到(dào)了(liǎo)顯著(zhù)的提(tí)升。盡管(guǎn)中(zhōng)國大(dà)力推進(jìn)智能(néng)電(diàn)網建設，但(dàn)仍(réng)存在著(zhuó)數據不貫通，終(zhōng)端覆蓋不(bù)足(zú)，通信(xìn)不(bù)暢(chàng)通，資源利用率(shuài)不(bù)高等問題。

電(diàn)力和信息(xī)的雙向流動性是智能電網(wǎng)的本質特征之一，這與(yǔ)UPIoT的理念是一(yī)致的(dí)。UPIoT的(dí)概(gài)念(niàn)是(shì)基(jī)於現階段(duàn)智能(néng)電(diàn)網的技(jì)術背(bèi)景和(hé)需(xū)求(qiú)提出(chū)的。UPIoT的工(gōng)作任務是銜(xián)接(jiē)智(zhì)能(néng)電網(wǎng)的發(fā)展(zhǎn)現(xiàn)狀(zhuàng)，進(jìn)一步(bù)促進(jìn)電(diàn)力網(wǎng)-信息網-社(shè)會網(wǎng)的融合貫通。因此，可以(yǐ)將(jiāng)現階段智能(néng)電網視(shì)為UPIoT的(dí)初級階段。

4.2形(xíng)態(tài)
：透明電網(wǎng)

李(lǐ)立浧院士在“2018鹽(yán)城綠色(sè)智慧能源大會(huì)"上(shàng)提出(chū)的(dí)“透明電網"方向(xiàng)，通過(guò)信息技術，計算(suàn)機技(jì)術，數(shù)據(jù)通信技(jì)術，傳感(gǎn)器(qì)技(jì)術(shù)，電(diàn)子控製技(jì)術，自動(dòng)控製(zhì)理(lǐ)論，運(yùn)籌學(xué)，人工智能，互(hù)聯網(wǎng)等技(jì)術(shù)的(dí)綜(zōng)合(hé)運用(yòng)，使電(diàn)網運(yùn)行(háng)透明，可觀(guān)可測(cè)。區(qū)別(bié)於運(yùn)行(háng)數據(jù)不全和(hé)狀(zhuàng)態(tài)難以準確(què)評估(gū)預測的傳統電網，透(tòu)明電網是基於UPIoT的一種(zhǒng)新的(dí)電網形態(tài)
：通過對並(bìng)網(wǎng)的設(shè)備及(jí)關鍵節(jié)點的運(yùn)行數據進行(háng)實時采(cǎi)集(jí)，上(shàng)傳，識別(bié)和監(jiān)控(kòng)，並在配電網可視化(huà)平台(tái)上(shàng)集(jí)中(zhōng)反映，從而實現全(quán)數據采集，全(quán)狀(zhuàng)態可(kě)見，全態(tài)勢預測以及全網絡可控的一種透明化(huà)電網模式(shì)。透(tòu)明(míng)電網(wǎng)與(yǔ)UPIoT的概念不(bù)謀(móu)而(ér)合，其(qí)區別(bié)在(zài)於(yú)UPIoT強(qiáng)調(tiáo)的是(shì)技(jì)術路綫(xiàn)（即(jí)泛在物(wù)聯），而透(tòu)明(míng)電網(wǎng)則(zé)是強(qiáng)調終效(xiào)果（即透明(míng)）。透(tòu)明電網(wǎng)實(shí)現了對電網(wǎng)數據(jù)及數(shù)據蘊(yùn)含意(yì)義，規(guī)律，價(jià)值(zhí)的(dí)高度(dù)掌(zhǎng)控(kòng)，是UPIoT充(chōng)分發(fā)展後的結(jié)果(guǒ)。在透明電(diàn)網中，每個點(diǎn)每條綫的(dí)數據都可以采集(jí)，所(suǒ)有的(dí)電(diàn)網狀態和設備狀(zhuàng)態(tài)都可以(yǐ)獲取(qǔ)，整個電(diàn)網的(dí)趨勢和(hé)任(rèn)意(yì)操作的結果(guǒ)都可(kě)以預(yù)見(jiàn)。因(yīn)此，本文(wén)將透明(míng)電網視為UPIoT的形(xíng)態(tài)。

透(tòu)明電網的主要(yào)特征(zhēng)表現在(zài)
：①數據透(tòu)明
：電(diàn)網的運(yùn)行(háng)數據(jù)可(kě)以通過(guò)在電網(wǎng)中(zhōng)密集分(fēn)布的傳(chuán)感(gǎn)器廣泛收集，電(diàn)網(wǎng)的(dí)資產信(xìn)息(xī)可(kě)以(yǐ)通(tōng)過實時(shí)更新的台賬準確獲取；②狀態透(tòu)明
：設備(bèi)的運行(háng)狀(zhuàng)態和(hé)電網(wǎng)的運(yùn)行狀(zhuàng)態可以通(tōng)過(guò)采集(jí)到的數據準確(què)評估，電網的拓撲(pū)結構(gòu)可(kě)以清(qīng)晰(xī)辨識(shí)；③態勢透明
：電網未來(lái)的(dí)發(fā)展態勢(shì)可以(yǐ)準(zhǔn)確(què)預測(cè)，這為(wéi)快速率解決包(bāo)含源(yuán)網荷(hé)儲充多維不(bù)確定(dìng)性的智(zhì)能(néng)電網運(yùn)行(háng)維護的安全性，可靠(kào)性具有至關重要的意義。

透明電網是在UPIoT賦能(néng)下(xià)的(dí)電(diàn)網運(yùn)行形態(tài)。利用(yòng)物聯網小(xiǎo)微傳感器，先進通(tōng)信技術，大數據(jù)分(fēn)析(xī)技術，電網從業人員可以理(lǐ)解電網量測(cè)數(shù)據，調控(kòng)行(háng)為，市場(cháng)信(xìn)息等(děng)多類(lèi)型數據蘊(yùn)含的意(yì)義(yì)，規律(lǜ)，價(jià)值(zhí)，掌(zhǎng)握從微網到復(fù)雜(zá)大(dà)電(diàn)網(wǎng)運行的特(tè)征(zhēng)與(yǔ)策(cè)略。

小微智(zhì)能(néng)傳感器是組(zǔ)成透明(míng)電網(wǎng)的重(zhòng)要元(yuán)素，其未來將要突(tū)破的(dí)瓶(píng)頸是(shì)自行實(shí)現能量(liáng)補(bǔ)給的問(wèn)題(tí)。通過(guò)節點(diǎn)內置(zhì)傳感器進行采集(jí)和處理(lǐ)目標(biāo)信(xìn)息(xī)的(dí)無綫(xiàn)傳感(gǎn)網(wǎng)絡(luò)因(yīn)其具有自(zì)組(zǔ)織性(xìng)，抗幹擾能力(lì)強等特點(diǎn)，與小微(wēi)智(zhì)能傳感器相結(jié)合，將(jiāng)為(wéi)物(wù)聯(lián)網(wǎng)帶來傳感(gǎn)，互通和(hé)驅(qū)動的(dí)高(gāo)性能。

5G通信係統具(jù)有高(gāo)傳輸速率(shuài)，超大容量帶(dài)寬，低(dī)延時(shí)，低功(gōng)耗，點(diǎn)對點(diǎn)傳輸等(děng)特點，使得視頻等(děng)海量數(shù)據快(kuài)速傳(chuán)輸(shū)成為(wéi)可能，更能支撐(chēng)透明(míng)電(diàn)網的全(quán)景實(shí)現。但(dàn)應(yīng)該重視的是，因為(wéi)數據(jù)來源(yuán)急劇增加(jiā)，需(xū)要(yào)特別關(guān)注(zhù)信息(xī)的加(jiā)密和安全防控，防範不(bù)法分子(zǐ)竊取重要數據(jù)，通(tōng)過(guò)網絡攻(gōng)擊惡意(yì)引發電(diàn)網事(shì)故(gù)。

在5G通信技術(shù)支(zhī)撐(chēng)下(xià)，電力大數據的智能(néng)分(fēn)析是電網實現(xiàn)透明(míng)化運行的(dí)必(bì)要(yào)手段。電力係(xì)統發展至今，產生的(dí)運(yùn)行數據數量(liáng)已經超過傳統(tǒng)數據處理方(fāng)法(fǎ)的能力(lì)範圍，依(yī)靠大(dà)數據(jù)分析方法才能滿(mǎn)足當前和未(wèi)來電力係統(tǒng)獲取信(xìn)息的(dí)需(xū)求。人(rén)工(gōng)智(zhì)能在(zài)電力大數據(jù)的價值(zhí)挖(wā)掘中的(dí)作用不(bù)可替代，特(tè)別(bié)是(shì)大量視頻(pín)圖像數據，離(lí)開(kāi)人工智(zhì)能技術應(yīng)用將隻會成(chéng)為電(diàn)網運行的負擔。

此外(wài)，若將海量(liáng)數據遠(yuǎn)距離傳(chuán)輸(shū)到雲端(duān)處(chǔ)理，帶來巨(jù)大(dà)的網絡負(fù)擔(dān)，存(cún)儲負擔和計(jì)算負(fù)擔(dān)。邊緣(yuán)計(jì)算在業務來(lái)源(yuán)就近處(chǔ)理(lǐ)數據(jù)，隻將(jiāng)必要的少量(liáng)數據(jù)上(shàng)傳到雲端，是一種更具(jù)有(yǒu)效(xiào)率(shuài)的計算方式。當(dāng)然(rán)，過度配置(zhì)邊(biān)緣(yuán)計算資源對(duì)整(zhěng)個係統而(ér)言也會(huì)造(zào)成不(bù)必(bì)要(yào)的(dí)浪費(fèi)。在(zài)整個數(shù)據(jù)處(chǔ)理周期(qī)內(nèi)，邊緣計(jì)算和(hé)雲(yún)計算(suàn)如(rú)何協同(tóng)，需(xū)要(yào)深(shēn)入研究(jiū)資源，任(rèn)務在(zài)雲端和邊緣(yuán)節(jié)點的平衡。

4. 3 遠(yuǎn)景形態(tài)
：零邊(biān)際(jì)成本(běn)電(diàn)網(wǎng)

《零邊際成(chéng)本社(shè)會》中描述(shù)
：“在未來的時(shí)代(dài)，每個(gè)人都(dū)會(huì)變(biàn)成產消(xiāo)者(zhě)，可(kě)以更(gēng)直接(jiē)地(dì)在物聯(lián)網(wǎng)上生(shēng)產並(bìng)相互分(fēn)享(xiǎng)能(néng)源和(hé)實(shí)物(wù)，這(zhè)種(zhǒng)方(fāng)式的邊際(jì)成本(běn)接近於零(líng)，近乎免(miǎn)費"。

在(zài)物聯(lián)網(wǎng)技(jì)術(shù)的(dí)長遠作用下(xià)，能源生(shēng)產(chǎn)力將會有(yǒu)巨大的(dí)飛躍，未來(lái)智能(néng)電網(wǎng)可(kě)以實(shí)現能源的(dí)隨時接入(rù)與使用(yòng)，實(shí)現分布式能源(yuán)就近(jìn)獲取和(hé)多(duō)種(zhǒng)能(néng)源(yuán)網融合，使(shǐ)用戶逐漸成為產(chǎn)消(xiāo)者，互聯網交易(yì)和(hé)共(gòng)享促(cù)進(jìn)能源(yuán)交易(yì)和增值(zhí)服務，終發展(zhǎn)成(chéng)為(wéi)零邊(biān)際成本電網(wǎng)。

零(líng)邊際(jì)成本電網是(shì)在物(wù)聯網平台(tái)支(zhī)撐(chēng)下對傳統垂(chuí)直(zhí)電(diàn)力價值(zhí)鏈的(dí)反(fǎn)復，它(tā)可(kě)以使(shǐ)電(diàn)力(lì)供(gōng)應的邊際(jì)成本(běn)趨(qū)近於(yú)零，是(shì)具生態效益(yì)的(dí)UPIoT形態。需要指出(chū)的是，零邊際(jì)成本(běn)電網(wǎng)的實現，不(bù)僅需要物聯(lián)網技術對生產力的推動，同(tóng)時也需要經濟主體(tǐ)觀(guān)念(niàn)的轉變(biàn)——從(cóng)追(zhuī)求利(lì)益到按(àn)需(xū)生(shēng)產和(hé)消(xiāo)費(fèi)，這(zhè)兩(liǎng)者(zhě)都需(xū)要(yào)長(cháng)遠的(dí)過程。因(yīn)此，不(bù)妨將(jiāng)零邊(biān)際成(chéng)本電(diàn)網視(shì)為(wéi)UPIoT的(dí)遠景形(xíng)態。

在未來物(wù)聯(lián)網技術的支撐下，電能由(yóu)即插即(jí)用的分布(bù)式可再生能(néng)源發(fā)電(diàn)提供(gōng)，不需(xū)要(yào)消耗(hào)常規能(néng)源，生(shēng)產邊(biān)際成本(běn)趨近於零(líng)；電網(wǎng)的自動化控(kòng)製係(xì)統(tǒng)按化(huà)的(dí)路徑(jìng)傳輸，分(fēn)配(pèi)電能(néng)，同時高溫超導的(dí)應用使輸(shū)送(sòng)損耗顯著降低，輸(shū)送(sòng)邊(biān)際成(chéng)本(běn)趨近於(yú)零；用戶(hù)以低廉(lián)的價格獲(huò)得電(diàn)力(lì)，而且，用(yòng)戶(hù)同(tóng)時(shí)也(yě)是(shì)電能的(dí)生(shēng)產(chǎn)者，在一段(duàn)時間內，電能買賣(mài)基(jī)本(běn)實現平衡(héng)，消(xiāo)費(fèi)邊(biān)際(jì)成本趨近於零。電能供應(yīng)全鏈條的邊際成(chéng)本趨近於(yú)零。

零邊際成本(běn)電網的(dí)主要(yào)特征表現在(zài)
：①電(diàn)力(lì)供(gōng)應邊(biān)際成本趨(qū)近(jìn)於零
：電力生(shēng)產采用綠色能源，大大(dà)減少(shǎo)高成本(běn)化石(shí)能源的(dí)使(shǐ)用(yòng)；電(diàn)網接(jiē)入(rù)大(dà)量(liáng)DG，電(diàn)力(lì)需求自給自足(zú)，就近(jìn)滿足，無(wú)須遠(yuǎn)距離輸送(sòng)電能；小(xiǎo)微能源(yuán)采集(jí)器無處(chǔ)不(bù)在，未來可以隨時隨(suí)地使用(yòng)能源；種(zhǒng)種轉(zhuǎn)變使電(diàn)力生產，傳輸，消(xiāo)費(fèi)等(děng)各個(gè)環節成本不斷降(jiàng)低。②電(diàn)力市(shì)場迎(yíng)來(lái)協同共(gòng)享模式
：每(měi)個用戶同時也是(shì)電力(lì)的生產(chǎn)者，眾多產消者參與到(dào)電(diàn)力協(xié)同共(gòng)享中，形(xíng)成橫向規(guī)模(mó)經濟。

物聯網技(jì)術可以釋(shì)放潛藏在(zài)各(gè)處的電力生(shēng)產(chǎn)力(lì)，降低電力(lì)供(gōng)應邊(biān)際成(chéng)本。同(tóng)時(shí)，開(kāi)放的物聯網(wǎng)平台(tái)提(tí)供(gōng)了大量產消(xiāo)者(zhě)進行(háng)電(diàn)力共享的條(tiáo)件(jiàn)。毫無疑問，零(líng)邊際(jì)成(chéng)本(běn)電網的(dí)實現需要(yào)依靠(kào)物(wù)聯網(wǎng)的大力支(zhī)撐推(tuī)動(dòng)能(néng)源生產(chǎn)和(hé)消費革命(mìng)。

零邊際(jì)成本(běn)電網(wǎng)的(dí)目標對UPIoT提出(chū)更高的(dí)要(yào)求，包(bāo)括
：建(jiàn)立(lì)多主(zhǔ)體開放平(píng)台(tái)，滿(mǎn)足(zú)大量分散產消者參與(yǔ)電(diàn)力分享(xiǎng)的(dí)平台需(xū)求，主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)，經(jīng)濟(jì)的新(xīn)發(fā)展；實現(xiàn)共(gòng)享經濟下的信用管理，保障協同(tóng)共(gòng)享經(jīng)濟模(mó)式的可持續發(fā)展。

5泛在(zài)電(diàn)力物聯(lián)網(wǎng)的技術挑(tiāo)戰(zhàn)

為(wéi)達到透明(míng)電(diàn)網(wǎng)乃至(zhì)零(líng)邊際(jì)成本(běn)電網形態，UPIoT的(dí)建設還(huán)需(xū)要克服多項(xiàng)技術難題。本(běn)節從數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)，數(shù)據通信，數據(jù)處理(lǐ)3個(gè)方麵，提(tí)出泛(fàn)在電力(lì)物聯(lián)網的(dí)技(jì)術挑戰。

5.1傳(chuán)感器的(dí)覆蓋(gài)不充(chōng)分，電網仍(réng)存在(zài)監測盲區

當(dāng)前(qián)，電(diàn)網仍存在著許多(duō)監(jiān)測盲區
：輸電綫路(lù)跨(kuà)越的(dí)距(jù)離(lí)長，架設的(dí)環境復雜(zá)多變(biàn)，天(tiān)然(rán)具有(yǒu)分(fēn)布式(shì)特性，而(ér)現(xiàn)階(jiē)段對輸電綫(xiàn)的監測隻(zhī)是選取了(liǎo)部分(fēn)重要(yào)的(dí)節(jié)點(diǎn)和分段(duàn)，遠(yuǎn)遠達(dá)不到廣域監測(cè)的水(shuǐ)平；配電網(wǎng)點多麵廣，傳統(tǒng)的測(cè)量(liáng)裝置(zhì)存在(zài)體積(jī)大，成本高(gāo)，功(gōng)耗大，運維困(kùn)難(nán)等不(bù)足(zú)，無(wú)法(fǎ)鋪開(kāi)安裝(zhuāng)；低(dī)壓(yā)用電信(xìn)息沒有打通，物(wù)人互(hù)聯(lián)的(dí)技(jì)術(shù)尚未(wèi)突(tū)破(pò)，用戶參(cān)與程(chéng)度較低。

為消(xiāo)除(chú)監(jiān)測盲區，傳感器技術的提升(shēng)是一大挑(tiāo)戰(zhàn)。對於(yú)輸電綫監測(cè)，采(cǎi)用分(fēn)布式的(dí)傳(chuán)感器（例如光(guāng)纖測溫），準實時(shí)獲取(qǔ)沿綫的微氣象(xiàng)，微地形，微(wēi)圖像，輔以大(dà)數(shù)據分(fēn)析和(hé)人工智能(néng)識別(bié)技術，提(tí)高綫(xiàn)路(lù)監測(cè)效(xiào)果，實現(xiàn)輸電綫的廣域監測；對於(yú)配電網(wǎng)監測，加(jiā)強小微(wēi)傳感(gǎn)器(qì)的開發與實(shí)用(yòng)化，以體積小(xiǎo)，成(chéng)本(běn)低(dī)，功耗(hào)小，運維方便等優異特性(xìng)適應(yīng)配電網(wǎng)點多(duō)麵(miàn)廣(guǎng)的監(jiān)測(cè)需(xū)求；對(duì)於用電監(jiān)測，通(tōng)過(guò)傳(chuán)感器(qì)連接各種用(yòng)電終端，或(huò)者(zhě)采用(yòng)非侵入式(shì)負(fù)荷(hé)監測(cè)的方式，與(yǔ)用(yòng)電終(zhōng)端，用(yòng)戶產生連接。

5.2數(shù)據(jù)模型(xíng)和通信標(biāo)準(zhǔn)沒有(yǒu)統一，信息(xī)孤島難以(yǐ)消除(chú)

電(diàn)網已推廣應用多(duō)個自(zì)動化係(xì)統(tǒng)和(hé)通信信(xìn)息(xī)平(píng)台(tái)，不(bù)同(tóng)係統平(píng)台的建(jiàn)設(shè)規範不同，數據無法有(yǒu)效共享和管理，形(xíng)成信息(xī)孤島(dǎo)；另(lìng)外(wài)，配(pèi)電網的(dí)設備製造(zào)廠商(shāng)眾多(duō)，不同(tóng)廠商沒有(yǒu)遵(zūn)循統(tǒng)一的(dí)數(shù)據模型和(hé)通(tōng)信標(biāo)準，導致配電網的數據管理比較混亂(luàn)，信息(xī)網絡(luò)十(shí)分復(fù)雜。

因(yīn)此，需製定統一(yī)的數據模型和(hé)通(tōng)信協議(yì)，要求新(xīn)投運的係統平台和(hé)設(shè)備遵(zūn)循標準；同時，對(duì)於已(yǐ)投(tóu)運的係統平台設備，提(tí)出(chū)數據模型和(hé)通(tōng)信協(xié)議(yì)的(dí)便(biàn)捷轉換技術(shù)。從增量和存(cún)量(liáng)2個方麵(miàn)改(gǎi)進(jìn)，消除信息孤(gū)島(dǎo)，實(shí)現對(duì)數據的統(tǒng)一管(guǎn)理。配(pèi)電物聯(lián)網在(zài)標準化，數據(jù)化(huà)，業務軟件定義(yì)等(děng)方(fāng)麵將對(duì)新的(dí)產業(yè)生態(tài)帶(dài)來重要的促(cù)進作用。另(lìng)外，針對(duì)配電(diàn)網通信(xìn)條件較差的(dí)現狀(zhuàng)，利用配電網(wǎng)電綫(xiàn)杆塔(tǎ)等基(jī)礎設施(shī)構建(jiàn)5G基站(zhàn)，將(jiāng)更加有利於配電物(wù)聯(lián)網的(dí)發(fā)展。

5.3數(shù)據分析智能化程度(dù)低(dī)，用(yòng)電數據價值尚未被有效挖掘

電網有上億的用戶，其數(shù)據是非(fēi)常(cháng)有(yǒu)價值的。一(yī)方(fāng)麵(miàn)，海量(liáng)的(dí)用戶數據(jù)使(shǐ)得(dé)電(diàn)網(wǎng)公(gōng)司可(kě)以充分認識(shí)用戶的特性，可(kě)以為(wéi)電網公司削峰(fēng)填穀，提(tí)高電(diàn)網(wǎng)利(lì)用率，節能(néng)降耗，防(fáng)範竊電，低(dī)壓運維，係統規劃帶來新的技術(shù)支撐手段；另一方麵，基(jī)於物聯網(wǎng)的智(zhì)能用電可(kě)以(yǐ)為(wéi)用戶(hù)提供更(gēng)好的用(yòng)電(diàn)服(fú)務和(hé)增量服務(wù)，例(lì)如(rú)用戶節能(néng)，用電安全(quán)，電(diàn)氣(qì)防火，電(diàn)器控製，共享充電與(yǔ)停(tíng)車(chē)，快速復(fù)電，DG運維管理(lǐ)，需求響應等。

但(dàn)是(shì)，目(mù)前這(zhè)些數(shù)據(jù)的價值還(huán)未得到充分(fēn)的挖掘，其中一個重(zhòng)要(yào)的原(yuán)因是數據分析智(zhì)能化程度(dù)低(dī)。隻有(yǒu)對用(yòng)戶的(dí)數據進(jìn)行(háng)多方(fāng)麵的深(shēn)入挖掘(jué)，才(cái)能(néng)釋放(fàng)其價(jià)值，實現低(dī)壓(yā)拓(tuò)撲(pū)自動識(shí)別，低(dī)壓故(gù)障(zhàng)精(jīng)確診斷，電能質量有效控(kòng)製，綫損精(jīng)益化管(guǎn)理，竊電與管理，細顆粒度負荷預測(cè)，光儲(chǔ)一體(tǐ)調(tiáo)度，車輛到電網(wǎng)（vehicle-to-grid，V2G），柔(róu)性負荷控(kòng)製(zhì)與(yǔ)需求(qiú)側響應，以及(jí)用戶(hù)增(zēng)值服務（如金融(róng)）等目標(biāo)，為各(gè)行業(yè)發展規(guī)劃(huá)與決(jué)策(cè)提(tí)供重(zhòng)要支(zhī)撐。因此(cǐ)，需要(yào)加(jiā)強用電大(dà)數據應(yīng)用建模(mó)與(yǔ)智能算(suàn)法研究，據此(cǐ)掌握(wò)用(yòng)戶行(háng)為(wéi)規律，挖掘用電信息(xī)價(jià)值。

6 Acrel-EIOT能源物(wù)聯網(wǎng)雲平台(tái)

（1）概(gài)述(shù)

Acrel-EIoT能源(yuán)物聯網開放(fàng)平(píng)台是(shì)一(yī)套基(jī)於(yú)物聯網數據中台(tái)，建立統(tǒng)一的(dí)上(shàng)下行數(shù)據(jù)標(biāo)準，為互聯網用(yòng)戶提供能源(yuán)物(wù)聯網(wǎng)數據服(fú)務(wù)的平台。用戶(hù)僅需購(gòu)買(mǎi)安(ān)科瑞(ruì)物聯(lián)網(wǎng)傳(chuán)感器，選配網(wǎng)關，自(zì)行安裝(zhuāng)後掃(sǎo)碼即(jí)可使用(yòng)手機和電腦(nǎo)得到所需的(dí)行(háng)業(yè)數據服務。

該平台提供數據(jù)駕駛(shǐ)艙，電氣安(ān)全監測(cè)，電能(néng)質量(liáng)分析，用電管(guǎn)理，預付費(fèi)管理，充電樁管(guǎn)理(lǐ)，智(zhì)能(néng)照明(míng)管(guǎn)理(lǐ)，異常事(shì)件(jiàn)報(bào)警和記錄(lù)，運(yùn)維(wéi)管(guǎn)理等功能，並支(zhī)持多平台，多(duō)語言，多(duō)終端(duān)數(shù)據訪問。

（2）應(yīng)用場(cháng)所(suǒ)

本平台(tái)適(shì)用於公(gōng)寓出租(zū)戶，連鎖小超(chāo)市(shì)，小(xiǎo)型(xíng)工(gōng)廠，樓管係統(tǒng)集(jí)成商，小型物業，智(zhì)慧城市(shì)，變配電(diàn)站，建築樓宇(yǔ)，通(tōng)信(xìn)基站，工業能耗，智能(néng)燈塔，電(diàn)力運(yùn)維等領域。

（3）平(píng)台(tái)結構(gòu)

（4）平台功能(néng)

電力(lì)集抄

電力(lì)集抄模塊可以(yǐ)實現對(duì)各(gè)種(zhǒng)監測數據(jù)的查詢(xún)，分析(xī)，預警及綜合展(zhǎn)示，以保證配(pèi)電室(shì)的(dí)環境友好。在智能化(huà)方麵(miàn)實現供配電監控係(xì)統(tǒng)的(dí)遙測'，遙信(xìn)，遙(yáo)控控製，對係(xì)統進行綜合(hé)檢測和(hé)統一管(guǎn)理(lǐ)；在數據資源管理方麵，可以顯(xiǎn)示或(huò)查詢(xún)供配(pèi)電室內各(gè)設(shè)備運行(háng)（包(bāo)括歷(lì)史和實(shí)時(shí)參(cān)數，並根據實際情(qíng)況進行日(rì)報(bào)，月(yuè)報和年報(bào)查詢(xún)或(huò)打印(yìn)，提高工(gōng)作(zuò)效(xiào)率(shuài)，節(jié)約人(rén)力(lì)資源(yuán)。

變(biàn)壓器監(jiān)控(kòng)

配(pèi)電(diàn)圖(tú)

能(néng)耗分(fēn)析(xī)

能耗(hào)分析模塊采(cǎi)用(yòng)自動(dòng)化，信息化技(jì)術，實(shí)現(xiàn)從(cóng)能源數據(jù)采(cǎi)集，過(guò)程監控，能(néng)源(yuán)介質(zhì)消耗分(fēn)析，能耗管(guǎn)理等全過(guò)程(chéng)的(dí)自動化(huà)，科學化管(guǎn)理(lǐ)，使(shǐ)能(néng)源管理，能源生(shēng)產(chǎn)以(yǐ)及(jí)使(shǐ)用的(dí)全過(guò)程有機結(jié)合起(qǐ)來(lái)，運(yùn)用先進的(dí)數據處(chǔ)理與分(fēn)析技術(shù)，進行(háng)離(lí)綫(xiàn)生(shēng)產分析與管理(lǐ)，實現全(quán)廠能源係統的統一調(tiáo)度(dù)，優(yōu)化能(néng)源(yuán)介質平衡(héng)，有(yǒu)效利用能源(yuán)，提高(gāo)能(néng)源(yuán)質量(liáng)，降低能源(yuán)消耗(hào)，達(dá)到節(jié)能(néng)降耗(hào)和提升(shēng)整體(tǐ)能源(yuán)管(guǎn)理水平的目(mù)的。

能耗概(gài)況(kuàng)

預付費管理(lǐ)

1）登陸管理
：管理(lǐ)操作員(yuán)賬(zhàng)戶(hù)及(jí)權(quán)限分(fēn)配，查(chá)看(kàn)係(xì)統(tǒng)日(rì)誌(zhì)等功能(néng)；

2）係統配置
：對建築(zhù)，通訊管理(lǐ)機，儀(yí)表(biǎo)及(jí)默(mò)認(rèn)參數(shù)進行(háng)配置(zhì)；

3）用(yòng)戶(hù)管理
：對(duì)商(shāng)鋪(pū)用(yòng)戶執行開(kāi)戶(hù)，銷戶，遠(yuǎn)程分合閘，批量(liáng)操作(zuò)及記錄(lù)查(chá)詢等操作；

4）售(shòu)電(diàn)管理
：對(duì)已(yǐ)開(kāi)戶的表進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程(chéng)售(shòu)電(diàn)，退電(diàn)，衝正(zhèng)及(jí)記錄(lù)查詢等操作(zuò)；

5）售水(shuǐ)管理(lǐ)
：對(duì)已(yǐ)開(kāi)戶的表進行(háng)遠程售(shòu)水(shuǐ)，退(tuì)水(shuǐ)，記(jì)錄(lù)查詢等(děng)操作；

6）報(bào)表(biǎo)
：提供售電(diàn)，售水財務(wù)報(bào)表(biǎo)，用能報(bào)表(biǎo)，報警(jǐng)報表(biǎo)等查(chá)詢，本(běn)係(xì)統(tǒng)所(suǒ)有的報(bào)表(biǎo)及記(jì)錄(lù)查詢，都支持(chí)excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費看板(bǎn)

充電樁管(guǎn)理(lǐ)

通過物(wù)聯網(wǎng)技術(shù)，對(duì)接入係統的(dí)充電樁站(zhàn)點和各(gè)個(gè)充電樁(zhuāng)進行(háng)不(bù)間(jiān)斷地(dì)數據采(cǎi)集(jí)和監(jiān)控，同時對各類故(gù)障如充(chōng)電(diàn)機(jī)過(guò)溫保護(hù)，充(chōng)電機輸(shū)入(rù)輸出過(guò)壓(yā)，欠(qiàn)壓(yā)，絕緣檢(jiǎn)測故(gù)障等一(yī)係(xì)列故(gù)障進(jìn)行(háng)預警。雲平(píng)台包含了(liǎo)充(chōng)電收(shōu)費和(hé)充電樁(zhuāng)運(yùn)營(yíng)的(dí)所(suǒ)有功(gōng)能，包括城市級(jí)大屏，交易(yì)管理(lǐ)，財務管理(lǐ)，變壓器(qì)監(jiān)控(kòng)，運營分析，基(jī)礎(chǔ)數據(jù)管理(lǐ)等功(gōng)能。

充(chōng)電樁(zhuāng)看板

智(zhì)能照明

智能(néng)照(zhào)明通過(guò)物(wù)聯網技術對安裝(zhuāng)在城(chéng)市(shì)各區域(yù)的室內(nèi)照明，城市路(lù)燈等(děng)照明回(huí)路的用(yòng)電狀態進行不間(jiān)斷(duàn)地(dì)數據(jù)監測，也可(kě)以實現(xiàn)定(dìng)時開關策(cè)略(lüè)配置(zhì)及後(hòu)台遠程管(guǎn)理(lǐ)和(hé)移(yí)動管(guǎn)理(lǐ)等(děng)，降(jiàng)低(dī)路(lù)燈設施的維護(hù)難(nán)度和(hé)成(chéng)本，提升管理水(shuǐ)平(píng)，並(bìng)達(dá)到一定(dìng)節能(néng)減掛的效(xiào)果。

監控頁(yè)麵(miàn)

安全用(yòng)電

安(ān)全(quán)用(yòng)電(diàn)采用(yòng)自(zì)主研發(fā)的剩(shèng)餘電(diàn)流互感器(qì)，溫度(dù)傳感器(qì)，電氣火災(zāi)探測(cè)器(qì)，對(duì)引發(fā)電氣火災的主要(yào)因素(sù)（導綫溫(wēn)度，電流和(hé)剩(shèng)餘電流）進(jìn)行不(bù)間(jiān)斷(duàn)的(dí)數據(jù)跟蹤(zōng)與(yǔ)統計(jì)分(fēn)析(xī)，並將發(fā)現(xiàn)的各(gè)種(zhǒng)隱患信(xìn)息及時推送給企(qǐ)業管理人員，指導企(qǐ)業實(shí)現時間的(dí)排查和治理(lǐ)，達(dá)到(dào)消(xiāo)除潛在電氣火(huǒ)災安(ān)全隱患，實現“防(fáng)患於未然(rán)"的(dí)目的(dí)。

智(zhì)慧(huì)消防

通過雲(yún)平台(tái)進(jìn)行數據分析，挖掘(jué)和(hé)趨勢分析，幫助實現科學(xué)預警火(huǒ)災，網格(gé)化(huà)管(guǎn)理，落(là)實多元責(zé)任(rèn)監管等(děng)目標(biāo)。原先(xiān)針對“九小場所(suǒ)"和(hé)危化品生產企業無法(fǎ)有效監控的(dí)空(kōng)白，適應於所有公建和民(mín)建，實(shí)現了無人(rén)化(huà)值守(shǒu)智(zhì)慧(huì)消防(fáng)，實(shí)現(xiàn)智慧(huì)消(xiāo)防(fáng)“自動化(huà)"，“智能化(huà)"，“係統化"，用(yòng)電管理(lǐ)“精細(xì)化(huà)"的(dí)實際需求(qiú)。

（5）係統(tǒng)硬件(jiàn)配(pèi)置(zhì)

7結論

UPIoT 的(dí)提出(chū)和發(fā)展(zhǎn)給智能(néng)電(diàn)網發展(zhǎn)帶來了(liǎo)新(xīn)的契機(jī)。傳(chuán)感器(qì)技(jì)術，通信(xìn)技(jì)術(shù)與(yǔ)雲/邊(biān)緣(yuán)計(jì)算技(jì)術等(děng)物聯(lián)網(wǎng)關鍵技(jì)術(shù)的不(bù)斷迭代更(gēng)新，將會對智(zhì)能(néng)電網(wǎng)的(dí)數(shù)據(jù)采集，通信與計算處理環節的效(xiào)率與(yǔ)質(zhì)量(liáng)帶來顯著提(tí)升，從(cóng)而提(tí)高(gāo)電力係統發(fā)-輸-變(biàn)-配-用各(gè)個環節(jié)的可觀(guān)可(kě)測性，顯著(zhù)提升(shēng)電網運行水平，充分挖掘電(diàn)力數據(jù)價(jià)值(zhí)；物聯網(wǎng)平(píng)台的(dí)開放特(tè)性，可(kě)以有力(lì)地支撐(chēng)電力(lì)供應(yīng)模式(shì)的(dí)創新(xīn)變革(gé)，釋放(fàng)電(diàn)力(lì)生產力。泛在物聯網技術(shù)在(zài)電網中的廣(guǎng)泛應用將(jiāng)會推動智(zhì)能電(diàn)網向(xiàng)透明電網，零邊際成本(běn)電網演化，終實現(xiàn)大(dà)眾(zhòng)參與(yǔ)，協同共享的可(kě)持(chí)續(xù)發(fā)展(zhǎn)的電力(lì)產業(yè)升(shēng)級(jí)與變(biàn)革(gé)。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn)

[1]李欽(qīn)豪(háo)，張(zhāng)勇軍，陳(chén)佳琦，羿(yì)應棋，何(hé)奉祿.泛在電(diàn)力物(wù)聯網發展形(xíng)態與(yǔ)挑(tiāo)戰(zhàn)

{2]李(lǐ)立浧(yǐng)，張(zhāng)勇軍(jūn)，陳澤興，等(děng) . 智(zhì)能電(diàn)網與能源網(wǎng)融合(hé)的(dí)模(mó)式及(jí)其(qí)發展前(qián)景［J］.電力係(xì)統自動化，

[3]李興(xīng)源(yuán)，魏巍，王(wáng)渝紅，等 . 堅(jiān)強(qiáng)智能電網發(fā)展(zhǎn)技(jì)術(shù)的(dí)研(yán)究［J］電力係(xì)統保護與控製(zhì)，2009，37

[4]楊挺(tǐng)，趙(zhào)黎媛(yuàn)，王(wáng)成山 .人(rén)工智(zhì)能在(zài)電力係(xì)統(tǒng)及(jí)綜(zōng)合能源(yuán)係統中的應(yīng)用(yòng)綜述(shù)［J］.電力(lì)係(xì)統自動(dòng)化(huà)

[5]企業微(wēi)電(diàn)網設計與應用手冊(cè)2022.05版(bǎn).