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摘要：建设泛在电力物联网是实现能源转型目标的必要手段。为了实现能源转型，风电光电等可再生能源装机容量不断增加。这些能源的随机性给电力系统的功率平衡造成巨大压力，有时不得不弃掉一部分风电光电。为了维持电力系统的稳定运行、提高风电光电的利用率，必须对可控负荷和分散式发电进行控制。随着交直流输电规模的迅速扩大，分布式发电设备接入类型与数量快速增加，导致电网复杂程度不断提升，对传统电网形态提出了挑战。另一方面，人工智能技术的发展也对电网的功能以及运行方式提出了新的要求。因此，结合泛在物联技术将现有电力系统建设成泛在电力物联网是未来电力能源体系的发展趋势，也是当前阶段国家电网最紧迫、最重要的任务，而泛在电力物联网实施策略的研究，能够提升其安全防护技术，能够促使其发展朝着繁盛的方向前进。基于此，本文主要分析了泛在电力物联网实施策略有关内容，可供参考。
关键词：泛在;电力;物联网;实施策略
1概述
泛在电力物联网不仅是技术的创新，更是管理的创新。建设泛在电力物联网可以全面感知源网荷储设备运行状态和环境信息，用市场办法引导用户参与电力系统调峰调频，通过虚拟电厂和多能互补提高分布式新能源友好并网水平和电网可调容量占比，缓解弃风弃光，促进清洁能源消纳。常规发电厂、大型风电场以及光电站等已经和电力系统连接了，调度可以直接控制;泛在电力物联网的主要任务是连接负荷和分散式发电，尤其是可控负荷。利用泛在电力物联网，协同控制风电光电、可控负荷以及分散式发电等，可以提高风电光电利用率，实现能源转型目标。电动汽车是可控负荷中最容易实现可控的，其次是热水器、电热锅炉和空调等。利用泛在电力物联网可以组织可控负荷参与电力系统调峰调频。
2泛在电力物联网的概述
2.1泛在电力物联网的内涵
泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之間的信息连接和交互。泛在电力物联网是泛在物联在电力行业的具体应用，是电力设备、电力企业、电力用户、科研机构等与电力系统相关的设备及人员之间的信息连接和交互;它将发电企业及其设备、电网企业及设备、电力用户及设备、供应商及其设备、设计院、科研单位等人和物连接起来，产生共享数据，为发电、电网、用户、设备供应商、科研、设计单位和政府提供服务;以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为电力行业和更多市场主体发展创造机遇，提供价值服务。通过应用大数据、云计算、移动互联、人工智能、物联网、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术，汇集各方面资源，为规划建设、生产运行、综合服务、经营管理、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面，提供充足有效的信息和数据支撑。建设泛在电力物联网是社会和科技发展的必然。泛在电力物联网的提出受到了业界的广泛关注，尤其是信息及其相关产业。该概念涉及的内容包括了发电、输电、配电、用电等方面的技术问题和经济问题。
2.2泛在电力物联网的主要特点和作用
（1）信息整合度高，通信方式简便。电力系统的运行调控和数据监控必须精确无误、快速传达，想要达到这一效果需要有效的融合联网和通信技术，简化和提高局域电力的通信步骤和方式。泛在电力物联网的本质是由ICT技术组建的应用场地，导入人工智能技术，实现电网信息化、智能化、互联网化三项发展。在泛在电力物联网传递运输信息之前，需要对所采集的信息数据进行加工处理，做一个初步的预测，为后面的检测省去不必要的麻烦。同时也可以保证庞大数据的安全，之后经过传感系统，结合大数据运营分析，以此来判定电力资源和网络通信的具体情况。接下来，会将所得结论传送到用户终端，以客服服务的方式为用户解答相关的电力问题。
（2）信息感知全面丰富，组网迅速灵活。泛在电力物联网主要是由“平台”“网络”“感知”组成，以信息物理融合（CPS）进行统一的设计，从而构建专业化的物联网系统。它可以根据电力行业的实际需求来规划和设计电力资源的分布和储备，实现全面综合的感知效果。当然，这一切都归功于现代化的信息网络技术，利用无线电技术来感知电力网的分布，所达到的监测数据全面丰富，而且组建物联网也十分迅速。与此同时，无线电传感设备的应用，使得电力网组建变得准确无误，以自主共建协作的方式开展信息采集、处理和感知。由于物联网所覆盖的区域范围相对广泛，所以在电力监控上会出现一定的延迟现象，这并不影响它的感知效果。
（3）拓扑变化频繁、具有一定的修复能力。泛在电力物联网变化频繁主要是有以下几个原因：第一，根据“一体化联动”能源互联网生态圈的内容，传感器的布置需要按照电力资源网的分布来安装;第二，传感设备在传达信息数据时会产生极大的电磁干扰，为了节省基础设备的维修资金，传感器需要定时的休整变动;第三，由于长时间的工作运行，传感设备容易出现一定的问题，如零件损坏、机械硬化以及终端连接错误等。虽然泛在电力物联网会不定时的变化，但是这并不影响传感器的高效运行，这时需要打开智能修复系统，让传感器自主检查治愈，根据实时变动的信息来调整。电力系统的路线非常复杂，所以工作人员必须全面的考虑机械设备的精准度，合理的运用，正确的梳理电力线路的分布，依照泛在电力物联网的“虚拟电厂”进行重整设计调和，提高基础设备的利用率。
2.3建立泛在电力物联网的目标
发挥泛在物联网大数据的优势是其建设的主要目标。电力数据来源各异，包含控制、计量、监测等不同类型、不同时空尺度，实现海量数据统一分析及深度挖掘，是其首要建设目标。电力数据服务对象不同，打破数据壁垒，实现不同业务贯通是其第二阶段建设目标。最终将电力数据应用于各行各业之中，推广不同行业广泛参与的商业模式是其最终所要完成的建设目标。可见，泛在电力物联网的实现，能够使其在人工智能技术等数据知识挖掘技术得到普遍的发展以及应用。
2.4泛在电力物联网的使命
智能电网和泛在电力物联网相辅相成、融合发展，形成强大的价值创造平台，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。从三代电力系统发展历程可见，能源转型是必须的。发展风电和光电是实现能源转型目标的必要手段。风电光电比例增加导致了弃风弃光，为了实现能源转型目标，必须减少弃风弃光。泛在电力物联网要解决的主要问题就是如何减少弃风弃光，提高新能源利用率，实现能源转型目标。风电场、火电厂、光电站、水电厂和大型用户等已经和调度连接了，泛在电力物联网主要是连接用户和分散发电，尤其是可控负荷用户。把可控负荷和分散发电有效控制起来，以实现源网荷协同，减少弃风弃光。 3电力物联网的实施策略分析
3.1提高电网安全经济运行水平
当前，我国电网存在能源分布不均、网架结构不合理以及电网调节能力不足等问题。泛在电力物联网可以有效地解决这些问题，并通过物联网技术推动电力系统的发展，“发—输—变—配”各个环节的安全稳定运行。结合物联网技术，研发风能、太阳能、负荷实时监测以及功率预测系统，建立以火电机组为底层支撑的能源统一调控系统。结合物联网技术提高输电环节可靠性、设备状态自动诊断技术，利用智能传感及智能终端提升保护、通信等二次设备的感知能力以及终端智能，实现联合处理、数据传输、综合判断等功能，能够提升电网的安全性、可靠性与智能化水准。结合电力物联网技术，建立智能配电管理系统（IDMS），实现配网状态监测、智能巡检、快速故障診断恢复、优化运行控制与管理全部在线;对于难以线上工作的现场作业环节，通过电子身份认证、电子工作票以及在线监督，可以降低人员冗余，进而提高工作效率。
3.2保证清洁能源的消纳，实施区域协调控制
基于泛在电力物联网的发展背景，要想实现最大化的应用效果，政府必须保证清洁能源的消纳，采取统筹式的控制管理。当下，主要是以水力发电，造成非常大的不良影响，而风电和光伏清洁能源市场占比份额相对较低，泛在电力物联网是实践应用可以极大地改变这一现象，促进能源的合理划分，达到最理想化的效益。例如，在应用物联网环节中，工作人员要先开展能源质量的分析，以物联网终端来实施全息感知，以免出现一定的漏洞，保证能源控制的有效性。政府人员要以“网、源”为主要因素，借助AI智能系统来进行观测，把得出的分析数据实时对比。之后，在安排专门的发电人员进行能源的聚合，通过多次的发电预测来计算清洁能源的消耗比例，从而实时区域的协调控制。如果出现负荷的现象，技术人员要依托物联网，通过市场微观调控，安排物联管理中心来规划能源的消纳。
3.3提升电网资产管理水平
电网企业提出进行资产生命周期管理，以生命周期为成本管理的主线，实现资产物流，信息流以及资产价值流的集约化管理。实现资产管理以及精益管理的整个过程。随着电网规模的扩大，变速器、变压器以及配电设备的数量以及差动量的增加迅速增加，同样也复杂了运行条件，常规设备巡检通常都是通过电子设备以及人力来进行，巡检任务十分巨大，一方面对人力巡检提出了高的要求，另一方面，设备巡检、管理、分析、评估的高度集中也迫切需要一种新的智能化手段。泛在电力物联网，利用实物ID数据，实现设备资产规划、采购、建设、运行等全方位在线评估，线下操作;与此同时，营销员、物资人员以及建设人员也可以利用实物ID的动态数据，实现帐户，卡片以及材料数据更新的独特性，完整性，准确性以及及时性，提高设备账、卡、物的管理水平。物联网物理ID技术可以实现设备资产管理的识别，感知以及信息传递，提高电网资产管理水平。
3.4打造智慧能源的服务平台
智能能源服务平台为网格以及用户提供了一个交互式平台。利用合理的商业模式与激励政策提升用户参与电力互动的积极性，通过电动汽车参与电网调峰调频对用户进行电价补偿，通过智慧能源服务平台将传统能源企业、园区工业、智慧城市、新兴企业全部纳入服务范围，通过电动汽车网络，光伏云网络，终端边缘计算等技术，提供新的能源服务，如互联网金融，大数据运营以及在线供应链融资，超越基本供电服务。从而建成涵盖发电运营、政府、金融机构、电网、第三方投资、用户、装置制造等在内的能源生态体系。
3.5智能电网
智能电网以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、信息技术、通信技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束，保证电能质量，适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、清洁、经济、互动的电力供应和增值服务。智能电网贯穿发、输、配、用全过程，建设智能电网，需要电力系统各领域的积极合作。智能电网主要具有坚强、自愈、经济、集成、兼容、优化等特性。智能电网主要体现在：科学经济的配网规划;迅速的故障反应;可靠的电力供给;自适应的故障处理能力;更高的电能质量;可靠经济的设备管理;支持分布式能源和储能元件;与用户的更多交互;允许用户向电网提供多余的电力;根据用户的信用控制电力的供给。
3.6开展新型物联网的开发设计，保证泛在电力系统的安全性
泛在电力物联网要融入智能电网，相互依托共同进步，实现产业模式的转型。为了进一步提高电力的使用效率，政府和企业要正式开展新型物联网的研发设计，保证泛在电力系统的可靠性，这是全面推进的基本途径。以城市电力物联网建设为例，政府和企业要密切的合作，成立专门的研究机构和部门，大力建设“泛在电力物联网”，完善基础的电力设备，并安排网络监察小组定时的检测“电力数据和通信接受、收范围”。然后，政府行业机构要主动协调能源客户和供应商之间的关系，引领两者同时进行“内部用户”体验，感受“泛在”的信息宽广性。接下来，政府公共事业部要在各级城市地区引入“物联网”技术，给每个区县下发相应的电力系统建设任务，并派遣专门的技术人员，辅助当地政府开发和研究“泛在电力物联网”，结合本地区的电力和人群特点，实施精准的管理。最后，国家电网公司会对每个城市地区的“物联网”实施统一的规划，建立“三型两网”的泛在电力模式。在这个过程中，政府要遵循“体系创新”的原则，组建高质量的研发队伍，满足每个用户的根本需求，只有保证这一前提，才能真正地达到现代化的“物联网”。
3.7风电水电协同运行
风力发电等随机性可再生能源的接纳是当前电力系统面临的基本问题。风电的随机性导致部分时间系统内功率过剩，风电场被迫关机或降低出力;而在其他时间系统有功功率不足，频率降低或需要增加备用容量。风电场具有能量输出，水电厂具有容量保证，风电和水电具有互补性。在保证系统安全运行条件下，考虑水电厂的水能储备和风电场功率预测，根据风电场实时输出功率，发挥水电机组的快速调节作用，目标是保证协同运行的水电厂和风电场向电力系统提供的有功功率之和按计划输出。从而将随机电源转化成能够保证输出功率的按计划发电的电源，降低了含随机电源的电力系统调度和运行的难度，减少了弃风。这种运行方式叫做风电和水电的协同运行（CHWG）。 3.8常规发电厂与新能源发电厂协同运行
（1）风电水电协同运行。风力发电等随机性可再生能源的接纳是当前电力系统面临的基本问题。风电的随机性导致部分时间系统内功率过剩，风电场被迫关机或降低出力;而在其他时间系统有功功率不足，频率降低或需要增加备用容量。风电场具有能量输出，水电厂具有容量保证，风电和水电具有互补性。在保证系统安全运行条件下，考虑水电厂的水能储备和风电场功率预测，根据风电场实时输出功率，发挥水电机组的快速调节作用，目标是保证协同运行的水电厂和风电场向电力系统提供的有功功率之和按计划输出。从而将随机电源转化成能够保证输出功率的按计划发电的电源，降低了含随机电源的电力系统调度和运行的难度，减少了弃风。这种运行方式叫做风电和水电的协同运行（CHWG）。风电水电协同运行机理及控制方法的理论研究，对揭示电力系统中随机电源的独立控制规律具有重要意义，为了解决大规模风电并网运行提供了新的思路。协同运行原理如图1所示，以较少的水电能量协同较大的风电能量。协同运行原理同样适用于可以深度调节的火电机组和风电场。
图1风电水电协同运行原理图
（2）风电火电打捆输送。风电火电打捆输送对减少弃风、实现新能源远距离输送具有重要意义。我国风能开发主要集中在风能资源丰富的三北地区，这些地区受电力负荷水平低、系统规模小、风电就地消纳能力不足的限制，大规模风电必须送到区域电网内甚至其他区域电网消纳。风电年利用小时数低，单独远距离传输经济性差，同时传输线路上的功率频繁波动不利于系统的安全稳定运行，采取风电火电打捆外送并对风电火电的有功功率进行协调控制，能有效地减小线路功率的波动，有利于系统的安全稳定运行。风火打捆外送已经在西北获得应用。风火打捆适用于风电场和火电厂距离不太远，可以使用同一线路输送的场合。
（3）热电厂的弃风蓄热。东北西北等地区冬季风资源较好，此时需要供热，热电机组“以热定电”必须发出一定的电功率，造成弃风。为了调峰需要，允许供热电厂建设电蓄热装置，弃风加热、存储热能，增加电网负荷谷值，从而为风电上网留出更大空间，提升风电消纳率，降低热电机组热负荷峰值，且能为整个电热联合系统带来经济收益。热电厂蓄热储能原理如图2所示。其特点是风电场减少了弃风，部分收益分配给热电厂，热电厂用弃风电能是获得收益的;而对社会的回馈是减少了煤炭的使用，为保护环境做出了贡献。
图2热电厂蓄热储能原理图
4可控负荷的有效控制研究
4.1可控负荷
电动汽车是可控负荷中最容易实现可控的，其次是热水器、电热锅炉和空调等。利用泛在电力物联网可以组织可控负荷参与电力系统调峰调频。当然，可控负荷的控制应该和被控用户有协议，并且用户可以获得被控收益，实现控制与被控制的双赢。
4.2电动汽车的充放电控制
电动汽车（EV）是一种非常特殊的负荷，因为电动汽车不仅可以作为负载，还可以作为发电机，对应充电（G2V）和放电（V2G）模式。适用条件如下：第一，电动汽车属于可控负荷，对其充电进行控制可以达到在时间上移动负荷，调整负荷曲线和响应新能源发电的目的。对于允许充电控制的汽车，给予电价优惠。第二，使用上达不到最佳充放电周期的电动汽车或者長时间闲置不用时，也会减少电池的使用寿命，适当的V2G有助于维护电池的寿命，同时车主可以获得收益。但是频繁的V2G模式会降低电池寿命，技术和经济上都是不可行的。第三，在紧急情况下，电动汽车可以作为分布式储能，保证就近的一级负荷供电，车主可以获得应急支援的高额补偿。因此，对电动汽车进行聚类分析，分类适当使用，将给电力系统和车主带来双赢。汽车的无线通信和网络功能已经成熟并得到广泛应用，基本具备控制条件。
5结语
总之，泛在电力物联网主要是以电力系统为核心，结合智能终端传感器、人工智能、通信网、云平台技术，构成的复杂多网流系统。泛在电力物联网通过交互人物信息、交互电力系统设备信息，实时将能源的消耗以及生产之间进行平衡，保障电网的经济安全运行;另一方面也可以促进电力市场的开放，实现供需交易的快速响应，以及清晰明了的电网资产评估。泛在物联技术与电力系统的结合，最终将会构建多方参与的能源生态体系。物联网技术正处于应对这一挑战的最前沿，它可以通过泛在的感知技术赋予电力系统动态的灵活感知、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，从而使电网从单纯的电力传输网络向智能能源信息一体化基础设施扩展，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。
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作者简介：
严杰峰（1985-12）;性别：男;职称：工程师;学历：工学学士;主要研究方向：电力营销计量管理、电力通信技术;
雷明（1985-10）;性别：男;职称：助理工程师;学历：理学学士;主要研究方向：电力通信技术、用电管理、项目管理。
关键词：泛在;电力;物联网;实施策略
1概述
泛在电力物联网不仅是技术的创新，更是管理的创新。建设泛在电力物联网可以全面感知源网荷储设备运行状态和环境信息，用市场办法引导用户参与电力系统调峰调频，通过虚拟电厂和多能互补提高分布式新能源友好并网水平和电网可调容量占比，缓解弃风弃光，促进清洁能源消纳。常规发电厂、大型风电场以及光电站等已经和电力系统连接了，调度可以直接控制;泛在电力物联网的主要任务是连接负荷和分散式发电，尤其是可控负荷。利用泛在电力物联网，协同控制风电光电、可控负荷以及分散式发电等，可以提高风电光电利用率，实现能源转型目标。电动汽车是可控负荷中最容易实现可控的，其次是热水器、电热锅炉和空调等。利用泛在电力物联网可以组织可控负荷参与电力系统调峰调频。
2泛在电力物联网的概述
2.1泛在电力物联网的内涵
泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之間的信息连接和交互。泛在电力物联网是泛在物联在电力行业的具体应用，是电力设备、电力企业、电力用户、科研机构等与电力系统相关的设备及人员之间的信息连接和交互;它将发电企业及其设备、电网企业及设备、电力用户及设备、供应商及其设备、设计院、科研单位等人和物连接起来，产生共享数据，为发电、电网、用户、设备供应商、科研、设计单位和政府提供服务;以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为电力行业和更多市场主体发展创造机遇，提供价值服务。通过应用大数据、云计算、移动互联、人工智能、物联网、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术，汇集各方面资源，为规划建设、生产运行、综合服务、经营管理、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面，提供充足有效的信息和数据支撑。建设泛在电力物联网是社会和科技发展的必然。泛在电力物联网的提出受到了业界的广泛关注，尤其是信息及其相关产业。该概念涉及的内容包括了发电、输电、配电、用电等方面的技术问题和经济问题。
2.2泛在电力物联网的主要特点和作用
（1）信息整合度高，通信方式简便。电力系统的运行调控和数据监控必须精确无误、快速传达，想要达到这一效果需要有效的融合联网和通信技术，简化和提高局域电力的通信步骤和方式。泛在电力物联网的本质是由ICT技术组建的应用场地，导入人工智能技术，实现电网信息化、智能化、互联网化三项发展。在泛在电力物联网传递运输信息之前，需要对所采集的信息数据进行加工处理，做一个初步的预测，为后面的检测省去不必要的麻烦。同时也可以保证庞大数据的安全，之后经过传感系统，结合大数据运营分析，以此来判定电力资源和网络通信的具体情况。接下来，会将所得结论传送到用户终端，以客服服务的方式为用户解答相关的电力问题。
（2）信息感知全面丰富，组网迅速灵活。泛在电力物联网主要是由“平台”“网络”“感知”组成，以信息物理融合（CPS）进行统一的设计，从而构建专业化的物联网系统。它可以根据电力行业的实际需求来规划和设计电力资源的分布和储备，实现全面综合的感知效果。当然，这一切都归功于现代化的信息网络技术，利用无线电技术来感知电力网的分布，所达到的监测数据全面丰富，而且组建物联网也十分迅速。与此同时，无线电传感设备的应用，使得电力网组建变得准确无误，以自主共建协作的方式开展信息采集、处理和感知。由于物联网所覆盖的区域范围相对广泛，所以在电力监控上会出现一定的延迟现象，这并不影响它的感知效果。
（3）拓扑变化频繁、具有一定的修复能力。泛在电力物联网变化频繁主要是有以下几个原因：第一，根据“一体化联动”能源互联网生态圈的内容，传感器的布置需要按照电力资源网的分布来安装;第二，传感设备在传达信息数据时会产生极大的电磁干扰，为了节省基础设备的维修资金，传感器需要定时的休整变动;第三，由于长时间的工作运行，传感设备容易出现一定的问题，如零件损坏、机械硬化以及终端连接错误等。虽然泛在电力物联网会不定时的变化，但是这并不影响传感器的高效运行，这时需要打开智能修复系统，让传感器自主检查治愈，根据实时变动的信息来调整。电力系统的路线非常复杂，所以工作人员必须全面的考虑机械设备的精准度，合理的运用，正确的梳理电力线路的分布，依照泛在电力物联网的“虚拟电厂”进行重整设计调和，提高基础设备的利用率。
2.3建立泛在电力物联网的目标
发挥泛在物联网大数据的优势是其建设的主要目标。电力数据来源各异，包含控制、计量、监测等不同类型、不同时空尺度，实现海量数据统一分析及深度挖掘，是其首要建设目标。电力数据服务对象不同，打破数据壁垒，实现不同业务贯通是其第二阶段建设目标。最终将电力数据应用于各行各业之中，推广不同行业广泛参与的商业模式是其最终所要完成的建设目标。可见，泛在电力物联网的实现，能够使其在人工智能技术等数据知识挖掘技术得到普遍的发展以及应用。
2.4泛在电力物联网的使命
智能电网和泛在电力物联网相辅相成、融合发展，形成强大的价值创造平台，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。从三代电力系统发展历程可见，能源转型是必须的。发展风电和光电是实现能源转型目标的必要手段。风电光电比例增加导致了弃风弃光，为了实现能源转型目标，必须减少弃风弃光。泛在电力物联网要解决的主要问题就是如何减少弃风弃光，提高新能源利用率，实现能源转型目标。风电场、火电厂、光电站、水电厂和大型用户等已经和调度连接了，泛在电力物联网主要是连接用户和分散发电，尤其是可控负荷用户。把可控负荷和分散发电有效控制起来，以实现源网荷协同，减少弃风弃光。 3电力物联网的实施策略分析
3.1提高电网安全经济运行水平
当前，我国电网存在能源分布不均、网架结构不合理以及电网调节能力不足等问题。泛在电力物联网可以有效地解决这些问题，并通过物联网技术推动电力系统的发展，“发—输—变—配”各个环节的安全稳定运行。结合物联网技术，研发风能、太阳能、负荷实时监测以及功率预测系统，建立以火电机组为底层支撑的能源统一调控系统。结合物联网技术提高输电环节可靠性、设备状态自动诊断技术，利用智能传感及智能终端提升保护、通信等二次设备的感知能力以及终端智能，实现联合处理、数据传输、综合判断等功能，能够提升电网的安全性、可靠性与智能化水准。结合电力物联网技术，建立智能配电管理系统（IDMS），实现配网状态监测、智能巡检、快速故障診断恢复、优化运行控制与管理全部在线;对于难以线上工作的现场作业环节，通过电子身份认证、电子工作票以及在线监督，可以降低人员冗余，进而提高工作效率。
3.2保证清洁能源的消纳，实施区域协调控制
基于泛在电力物联网的发展背景，要想实现最大化的应用效果，政府必须保证清洁能源的消纳，采取统筹式的控制管理。当下，主要是以水力发电，造成非常大的不良影响，而风电和光伏清洁能源市场占比份额相对较低，泛在电力物联网是实践应用可以极大地改变这一现象，促进能源的合理划分，达到最理想化的效益。例如，在应用物联网环节中，工作人员要先开展能源质量的分析，以物联网终端来实施全息感知，以免出现一定的漏洞，保证能源控制的有效性。政府人员要以“网、源”为主要因素，借助AI智能系统来进行观测，把得出的分析数据实时对比。之后，在安排专门的发电人员进行能源的聚合，通过多次的发电预测来计算清洁能源的消耗比例，从而实时区域的协调控制。如果出现负荷的现象，技术人员要依托物联网，通过市场微观调控，安排物联管理中心来规划能源的消纳。
3.3提升电网资产管理水平
电网企业提出进行资产生命周期管理，以生命周期为成本管理的主线，实现资产物流，信息流以及资产价值流的集约化管理。实现资产管理以及精益管理的整个过程。随着电网规模的扩大，变速器、变压器以及配电设备的数量以及差动量的增加迅速增加，同样也复杂了运行条件，常规设备巡检通常都是通过电子设备以及人力来进行，巡检任务十分巨大，一方面对人力巡检提出了高的要求，另一方面，设备巡检、管理、分析、评估的高度集中也迫切需要一种新的智能化手段。泛在电力物联网，利用实物ID数据，实现设备资产规划、采购、建设、运行等全方位在线评估，线下操作;与此同时，营销员、物资人员以及建设人员也可以利用实物ID的动态数据，实现帐户，卡片以及材料数据更新的独特性，完整性，准确性以及及时性，提高设备账、卡、物的管理水平。物联网物理ID技术可以实现设备资产管理的识别，感知以及信息传递，提高电网资产管理水平。
3.4打造智慧能源的服务平台
智能能源服务平台为网格以及用户提供了一个交互式平台。利用合理的商业模式与激励政策提升用户参与电力互动的积极性，通过电动汽车参与电网调峰调频对用户进行电价补偿，通过智慧能源服务平台将传统能源企业、园区工业、智慧城市、新兴企业全部纳入服务范围，通过电动汽车网络，光伏云网络，终端边缘计算等技术，提供新的能源服务，如互联网金融，大数据运营以及在线供应链融资，超越基本供电服务。从而建成涵盖发电运营、政府、金融机构、电网、第三方投资、用户、装置制造等在内的能源生态体系。
3.5智能电网
智能电网以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、信息技术、通信技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束，保证电能质量，适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、清洁、经济、互动的电力供应和增值服务。智能电网贯穿发、输、配、用全过程，建设智能电网，需要电力系统各领域的积极合作。智能电网主要具有坚强、自愈、经济、集成、兼容、优化等特性。智能电网主要体现在：科学经济的配网规划;迅速的故障反应;可靠的电力供给;自适应的故障处理能力;更高的电能质量;可靠经济的设备管理;支持分布式能源和储能元件;与用户的更多交互;允许用户向电网提供多余的电力;根据用户的信用控制电力的供给。
3.6开展新型物联网的开发设计，保证泛在电力系统的安全性
泛在电力物联网要融入智能电网，相互依托共同进步，实现产业模式的转型。为了进一步提高电力的使用效率，政府和企业要正式开展新型物联网的研发设计，保证泛在电力系统的可靠性，这是全面推进的基本途径。以城市电力物联网建设为例，政府和企业要密切的合作，成立专门的研究机构和部门，大力建设“泛在电力物联网”，完善基础的电力设备，并安排网络监察小组定时的检测“电力数据和通信接受、收范围”。然后，政府行业机构要主动协调能源客户和供应商之间的关系，引领两者同时进行“内部用户”体验，感受“泛在”的信息宽广性。接下来，政府公共事业部要在各级城市地区引入“物联网”技术，给每个区县下发相应的电力系统建设任务，并派遣专门的技术人员，辅助当地政府开发和研究“泛在电力物联网”，结合本地区的电力和人群特点，实施精准的管理。最后，国家电网公司会对每个城市地区的“物联网”实施统一的规划，建立“三型两网”的泛在电力模式。在这个过程中，政府要遵循“体系创新”的原则，组建高质量的研发队伍，满足每个用户的根本需求，只有保证这一前提，才能真正地达到现代化的“物联网”。
3.7风电水电协同运行
风力发电等随机性可再生能源的接纳是当前电力系统面临的基本问题。风电的随机性导致部分时间系统内功率过剩，风电场被迫关机或降低出力;而在其他时间系统有功功率不足，频率降低或需要增加备用容量。风电场具有能量输出，水电厂具有容量保证，风电和水电具有互补性。在保证系统安全运行条件下，考虑水电厂的水能储备和风电场功率预测，根据风电场实时输出功率，发挥水电机组的快速调节作用，目标是保证协同运行的水电厂和风电场向电力系统提供的有功功率之和按计划输出。从而将随机电源转化成能够保证输出功率的按计划发电的电源，降低了含随机电源的电力系统调度和运行的难度，减少了弃风。这种运行方式叫做风电和水电的协同运行（CHWG）。 3.8常规发电厂与新能源发电厂协同运行
（1）风电水电协同运行。风力发电等随机性可再生能源的接纳是当前电力系统面临的基本问题。风电的随机性导致部分时间系统内功率过剩，风电场被迫关机或降低出力;而在其他时间系统有功功率不足，频率降低或需要增加备用容量。风电场具有能量输出，水电厂具有容量保证，风电和水电具有互补性。在保证系统安全运行条件下，考虑水电厂的水能储备和风电场功率预测，根据风电场实时输出功率，发挥水电机组的快速调节作用，目标是保证协同运行的水电厂和风电场向电力系统提供的有功功率之和按计划输出。从而将随机电源转化成能够保证输出功率的按计划发电的电源，降低了含随机电源的电力系统调度和运行的难度，减少了弃风。这种运行方式叫做风电和水电的协同运行（CHWG）。风电水电协同运行机理及控制方法的理论研究，对揭示电力系统中随机电源的独立控制规律具有重要意义，为了解决大规模风电并网运行提供了新的思路。协同运行原理如图1所示，以较少的水电能量协同较大的风电能量。协同运行原理同样适用于可以深度调节的火电机组和风电场。
图1风电水电协同运行原理图
（2）风电火电打捆输送。风电火电打捆输送对减少弃风、实现新能源远距离输送具有重要意义。我国风能开发主要集中在风能资源丰富的三北地区，这些地区受电力负荷水平低、系统规模小、风电就地消纳能力不足的限制，大规模风电必须送到区域电网内甚至其他区域电网消纳。风电年利用小时数低，单独远距离传输经济性差，同时传输线路上的功率频繁波动不利于系统的安全稳定运行，采取风电火电打捆外送并对风电火电的有功功率进行协调控制，能有效地减小线路功率的波动，有利于系统的安全稳定运行。风火打捆外送已经在西北获得应用。风火打捆适用于风电场和火电厂距离不太远，可以使用同一线路输送的场合。
（3）热电厂的弃风蓄热。东北西北等地区冬季风资源较好，此时需要供热，热电机组“以热定电”必须发出一定的电功率，造成弃风。为了调峰需要，允许供热电厂建设电蓄热装置，弃风加热、存储热能，增加电网负荷谷值，从而为风电上网留出更大空间，提升风电消纳率，降低热电机组热负荷峰值，且能为整个电热联合系统带来经济收益。热电厂蓄热储能原理如图2所示。其特点是风电场减少了弃风，部分收益分配给热电厂，热电厂用弃风电能是获得收益的;而对社会的回馈是减少了煤炭的使用，为保护环境做出了贡献。
图2热电厂蓄热储能原理图
4可控负荷的有效控制研究
4.1可控负荷
电动汽车是可控负荷中最容易实现可控的，其次是热水器、电热锅炉和空调等。利用泛在电力物联网可以组织可控负荷参与电力系统调峰调频。当然，可控负荷的控制应该和被控用户有协议，并且用户可以获得被控收益，实现控制与被控制的双赢。
4.2电动汽车的充放电控制
电动汽车（EV）是一种非常特殊的负荷，因为电动汽车不仅可以作为负载，还可以作为发电机，对应充电（G2V）和放电（V2G）模式。适用条件如下：第一，电动汽车属于可控负荷，对其充电进行控制可以达到在时间上移动负荷，调整负荷曲线和响应新能源发电的目的。对于允许充电控制的汽车，给予电价优惠。第二，使用上达不到最佳充放电周期的电动汽车或者長时间闲置不用时，也会减少电池的使用寿命，适当的V2G有助于维护电池的寿命，同时车主可以获得收益。但是频繁的V2G模式会降低电池寿命，技术和经济上都是不可行的。第三，在紧急情况下，电动汽车可以作为分布式储能，保证就近的一级负荷供电，车主可以获得应急支援的高额补偿。因此，对电动汽车进行聚类分析，分类适当使用，将给电力系统和车主带来双赢。汽车的无线通信和网络功能已经成熟并得到广泛应用，基本具备控制条件。
5结语
总之，泛在电力物联网主要是以电力系统为核心，结合智能终端传感器、人工智能、通信网、云平台技术，构成的复杂多网流系统。泛在电力物联网通过交互人物信息、交互电力系统设备信息，实时将能源的消耗以及生产之间进行平衡，保障电网的经济安全运行;另一方面也可以促进电力市场的开放，实现供需交易的快速响应，以及清晰明了的电网资产评估。泛在物联技术与电力系统的结合，最终将会构建多方参与的能源生态体系。物联网技术正处于应对这一挑战的最前沿，它可以通过泛在的感知技术赋予电力系统动态的灵活感知、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，从而使电网从单纯的电力传输网络向智能能源信息一体化基础设施扩展，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。
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作者简介：
严杰峰（1985-12）;性别：男;职称：工程师;学历：工学学士;主要研究方向：电力营销计量管理、电力通信技术;
雷明（1985-10）;性别：男;职称：助理工程师;学历：理学学士;主要研究方向：电力通信技术、用电管理、项目管理。