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摘要：本文首先阐述了泛在电力物联网的概念，接着对泛在电力物联网关键技术进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：泛在电力物联网；关键技术；探讨
引言
泛在电力物联网是以电力系统为核心，结合智能终端传感器、通信网、人工智能、云平台技术，构成的复杂多网流系统。泛在电力物联网通过电力系统设备信息交互、人物信息交互，实现能源生产与消耗的实时平衡，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。作为第三次能源革命的核心技术，泛在电力物联网是未来能源产业的发展方向。
1泛在电力物联网的概念
1.1泛在电力物联网的定义
泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息互联和交互。而泛在电力物联网是指电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物的信息互联和交互。泛在电力物联网是物联网技术在电力系统中的应用，其本质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的共享，从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成一个更加智能的电力生产、生活体系。
1.2泛在电力物联网的基本特征
泛在电力物联网立足现有电网实体与通信技术，将不同能源系统物理互联、时空信息互联、商业互联相融合，具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特征。全息感知是指通过RFID、传感器等，动态获取“发–输–变–用”各个环节不同设备、不同用户的状态信息。泛在连接指通过电力专网或移动网络将电力系统中所有设备、用户的信息和数据全时空连接。开放共享指在统一平台上利用智能技术对数据进行共享和管理，提高数据质量，挖掘有效信息，实现数据上下贯通，全方位实时交互。融合创新即通过不同设备、用户，不同时空信息，对内实现全业务在线，电网安全稳定运行。对外建成智慧综合能源服务平台，开拓电力市场，促进电力改革。
2泛在电力物联网关键技术
2.1智能传感及智能终端技术
作为泛在电力物联网发展的基础和最为关键的一环，高精度、含多维特征参量的智能感知技术及状态信息全局智能化终端及其布局技术是发展电力物联网不可或缺的一环。
对于电力设备层智能化传感装置，首先要保证电力设备复杂工况下多维特征参量数据的有效性。发输变配用等各类电力系统设备，长期处在复杂多变的运行环境，以变压器为例，温湿度、电磁场、压力、气体、水分等信息都会对变压器的可靠稳定运行产生影响。因此，泛在电力物联网中智能化传感装置面对复杂的电力设备工况应保证多维特征参量（光学、电磁、声学信号）传感采集的精度，保证感知信息的可靠性。同时，为了提高系统数据处理分析的效率，智能化传感装置应具备设备状态可靠性评估的能力，将智能传感器件与电气设备本体的一体化融合设计理念不失为一种更为有效的解决方案。
对于系统层面的智能化感知技术，不仅需要研究基于电力线的电网状态传感技术，而且需要研究电力设备状态参量建模、数据聚合与故障诊断定位技术，并制定适应不同电气设备需求的智能传感器标准，发展适用于各种工况下的能源电力智能传感器群。
发展能源信息感知技术不仅仅需要发展传感器设备，还需要构建智能化终端，保证智能化终端的即插即用及业务终端统一管理及配置。同时需要构建智能终端与传感网络现场通信技术。考虑现有微功率无线传感网、蜂窝物联网（NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox等）通信应用技术，保证不同场景下的多模多制式下通信网络适配，从而实现异常事件高精度定位、复杂环境下的适应性。同时应研究降低通讯网络时延，保证电力人-机-物协同与交互，并将电力运维经验认知纳入系统开发，使终端高效智能化。
2.25G与LPWA
海量电力数据的传递需要一体化的通信网络。电力系统地域分布广泛，往往涉及高山、森林、冰原等复杂环境，致使通信网络难以覆盖全部，现场数据难以传输。现在物联网有2类主流技术：一类是工业以太网和电力载波为主的有线网络技术，另一类是以5G和低功耗广域网(LPMA)为主的无线网络技术。泛在电力物联网中数据分布广，分散性强，部分不易供电，连接难，采集频次低，传统的有线网络通信技术难以适用，因此以无线网络为主的现代通信技术是实现泛在电力物联网网络通信的主要手段。
5G被视为物联网发展的基础。基于不同场景的5G切片网络通信技术被认为是解决电力系统全息感知、泛在连接的关键所在。对于智能分布式配电自动化、毫秒级精准负荷控制等控制类业务，可以选择具有超低时延的URLLC切片；对于海量用电信息采集、智能汽车充电站/桩、分布式电源接入等信息采集类业务可以选择mMTC海量机器类通信接入切片；对于需要高清视频回传的输变电线路状态监控、无人机远程巡检、变电站机器人巡检等现场业务，可以选择eMBB增强移动带宽切片；对于需要语音信息的调度电话、管理电话、应急通信等，可以选择具有高安全、高可靠、高接通率和高清通话质量保障的为Voice语音切片。针对不同的应用场景，5G切片网络技术可以选择不同的切片，在5G网络通道上实现数据的传输，并接入同样的5G数据平台。
另一方面，以NB-IoT、LoRa为代表的低功耗广域网技术由于其广覆盖、大连接、低功耗、低成本的特点而成为工信部《物联网发展规划(2016—2020年)》中明确要发展的网络技术。
2.3网络安全与可靠性技术
电力系统关系到国计民生，泛在电力物联网必须具有极高的安全性和可靠性，因此提出有效的保证物联网安全和隐私的技术也是至关重要的。然而，由于未来泛在电力物联网环境中将不断有新设备甚至新人员的加入，这些“新兴事物”数量巨大且具有多样性、异质性和动态变化的特点，这就使得保证网络安全和隐私的任务变得更为复杂，传统的网络安全控制通常仅局限于一个领域，即监控一个特定的基础设施单元并保护一个特定的服务，如访问控制。然而，由于物联网可容纳许多资源受限的事物，因此将无法继续沿用当前的安全和访问控制措施。物联网的安全和隐私应满足保密、授权、认证、可用性和完整性等基本标准。关于安全问题，当前的重点是开发机器对机器(machinetomachine，M2M)网络协议，而不是将现有的通用网络通信直接应用于泛在电力物联网复杂的通信环境中。针对隐私问题，在传感器设备的分布式网络中，采集的数据必须通过固定或移动通信进行中继。在整个无线通信场景中，即数据在传感器设备中、在存储通信过程中以及在服务终端处理过程中，都必须保留隐私。
3结语
泛在电力物联网的建设，其最终目的是为了实现建设世界一流能源互联网企业的目标追求。能源互联网的构成，需要坚强智能电网与泛在电力物联网“两网”的深入融合，因此泛在电力物联网的建设不可或缺。泛在电力物联网，利用“大云物移智”技术，促进能源的多元化、清洁化、综合化发展，从而实现用能、运维成本不断降低，更好地满足用户对多种用能的需求。
参考文献：
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