电力物联网:智能电网与物联网的融合

电力物联网的特征

物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的结果，其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。

电力物联网融合了通信、信息、传感、自动化等技术，在电力生产、输送、消费、管理各环节，广泛部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种智能感知设备，采用基于IP的标准协议，通过电力信息通信网络，实现信息安全可靠传输、协同处理、统一服务及应用集成，从而实现电网运行及企业管理全过程的全景全息感知、互联互通及无缝整合。根据物联网技术特点及智能电网发展要求，电力物联网应具备如下5个基本特征：

全面感知：对电力生产、输送、消费、管理各环节信息的全面智能识别，在信息采集、汇聚处理基础上实现全过程、资产全寿命、客户全方位感知。

IP互联：传感器之间、传感器与应用系统之间通过电力物联网标准化通信协议与通信网络，实现信息有效传递与交互。

可靠传输：利用电力光纤、载波、无线专网、互联网等，实现感知层和应用层之间的可靠信息传递。

智能处理：综合运用高性能计算、人工智能、分布式数据库等技术，进行数据存储、数据挖掘、智能分析，支撑应用服务、信息呈现、客户交互等业务功能。

IT融合：成为企业IT架构的延伸，完善补充企业IT架构，同时作为企业IT架构最重要的组成部分之一，与企业IT架构高度融合。

智能电网与物联网

智能电网和物联网是目前学界与业界的两个研究热点，两者在内涵、特征、实现手段等方面有着非常紧密的联系：

第一，智能电网作为物联网的重要应用领域，可实现物联网技术不同程度的应用。现有的调度自动化、调控一体化、用电信息数据采集等系统，都是不同形态的物联网应用。第二，物联网技术是智能电网的重要支撑技术，可以为智能电网带来多方面价值，可全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度，提升电力系统分析、预警、自愈及防范灾害的能力，提升电网安全运行水平，实现智能电网“电力流、信息流、业务流”的高度融合，以及电力从生产到消费各环节的精细化管理，达到节能降耗、经济高效的目的。第三，智能电网与物联网的深度融合，可以带动智能终端、智能传感器、信息通信设备、电力芯片、软件以及运行维护产业的发展。

虽然物联网技术在智能电网中已有不同程度的应用，但电力物联网还处在发展初期，存在诸多不足，主要体现在3个方面：

第一，部分场景监测数据较少，对装置及系统状态、环境没有形成全面感知，传感器标准化、实用化水平有待提升。第二，已有应用系统通信方式及规约不统一，难以实现数据的规范化汇集、传输，建设模式不经济，终端接入通信网络未达到电力物联网对通信能力及可靠性的要求。第三，已有应用系统按专业各自独立建设，支撑数据分散，尚未形成统一数据服务和应用平台。

电力物联网建设进展与前景

基于“统一规划、统一标准、统一组织、统一实施”的原则以及SG-ERP总体架构，国家电网公司电力物联网建设集中了公司系统内电力物联网核心攻关团队及优势资源，进行规划研究、标准制定、产品开发、产品验证，并通过建立应用示范，逐步推广物联网应用，实现与智能电网的同步建设。

国家电网公司电力物联网建设旨在深入研究电力物联网内涵及电网应用特点的基础上，制定电力物联网发展规划及研究框架，实现与智能电网同步建设、覆盖国家电网公司供电范围的全景全息电力物联网，为“三集五大”体系建设提供支撑。

电力物联网可以提供对电网基础运行业务和企业现代化运营模式的全方位支撑，重点围绕电力物联网感知层、网络层及应用层展开：感知层重点研究统一的信息模型，具体包括统一标识、统一语义、统一数据表达格式、安全防护等，形成相关标准规范，研发系列传感器、传感芯片、标准化通信模块及信息格式转换设备等。网络层重点研究并制定统一通信规约，研发标准化通信芯片、无线通信装置、骨干网通信装置、标准化接入网关、网管系统等，引入多种融合通信技术，丰富通信手段，解决信息中远距离可靠传输问题。应用层重点研究基于SG-ERP架构的物联网统一数据模型，实现数据存储管理及统一服务，开发电力物联网综合应用平台，为现有业务系统及应用服务提供支撑。

近期，国网电力科学研究院物联网技术中心牵头申报了2013年国家科技重大专项课题“多业务环境下物联网海量信息能力平台架构、关键技术研究与试验验证”，2012年国家发改委物联网技术研发和产业化专项课题“电力物联网、传感器通信装置、芯片及处理系统研发及产业化”，以及发改委国家智能电网物联网应用示范工程，为国家电网公司在电力物联网关键技术研发及产业化领域奠定了基础，有助于推进物联网与智能电网同步建设、深度融合。

按照规划，到2015年，电力物联网核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等将取得显著成效，初步形成创新驱动、应用牵引、协同发展、多方共赢的电力物联网产业发展格局。具体包括：

技术创新能力显著增强。攻克一批电力物联网核心关键技术，在感知、传输、处理、应用等技术领域取得重要研究成果；研究制定国家、行业和企业标准；推动公司电力物联网研发运维中心、产业基地等创新载体建设，为形成持续创新奠定基础。

初步完成产业体系构建。形成较为完善的电力物联网产业链，培育和发展电力物联网研发、生产、工程服务及运维骨干企业，初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的电力物联网产业体系。

应用规模与水平显著提升。广泛应用于智能电网各环节，形成较为成熟的、可持续发展的、统一的电力物联网建设及运营模式，实现电力物联网与智能电网同步建设。全面开展电力物联网综合应用及公共服务平台建设，实现智能电网与物联网的全面融合。

　　（单位：国网电力科学研究院物联网技术中[FS:Page]心）