泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力行業(yè)垂直領(lǐng)域中的應(yīng)用介紹

國(guó)家電網(wǎng)有限公司在今年初的“兩會(huì)”上首次提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念，3月8日，全面部署泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。半年多來(lái)，國(guó)網(wǎng)已開(kāi)展了諸多卓有成效的探索與實(shí)踐。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)在能源行業(yè)的具體應(yīng)用，對(duì)中國(guó)能源革命、數(shù)字革命意義重大?；诖?，本報(bào)誠(chéng)邀專業(yè)行業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)研究員組成課題組，在廣泛調(diào)研、深度研討的基礎(chǔ)上，提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)關(guān)鍵因素與路徑。隨后，本報(bào)將以專題形式進(jìn)行持續(xù)報(bào)道，共同推動(dòng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，共享發(fā)展成果。

2019年是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)元年，國(guó)家電網(wǎng)有限公司印發(fā)了2019年建設(shè)方案，統(tǒng)籌安排57項(xiàng)建設(shè)任務(wù)、25項(xiàng)綜合示范和160項(xiàng)自行拓展任務(wù)；編制三年（2019-2021年）規(guī)劃和應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)安全3個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃，目前各項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)正穩(wěn)步推進(jìn)。同時(shí)，所屬27個(gè)省公司紛紛制定泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃，并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行了因地制宜地探索。

理論層面，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)研究高起點(diǎn)啟動(dòng)，基本明確包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層在內(nèi)的“四層”架構(gòu)體系。同時(shí)，相關(guān)專家基于上述“四層”架構(gòu)進(jìn)一步拓展，如國(guó)網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院院長(zhǎng)王繼業(yè)近日在“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)論壇”上提出包括感知終端層、邊緣層、網(wǎng)絡(luò)層、云層、人工智能層在內(nèi)的“五層”架構(gòu)。由此可見(jiàn)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)理論、建設(shè)等還在不斷優(yōu)化調(diào)整。

不能按“四層”架構(gòu)分解建設(shè)任務(wù)

目前，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)“自下而上”的實(shí)踐探索多是基于“點(diǎn)”狀突破，即以適應(yīng)當(dāng)時(shí)/當(dāng)?shù)貭顩r下的情境拓展為主；對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)“自上而下”的理論探討多是基于“層”式分解，即以從感知層到應(yīng)用層的分層描述為主。

可以從感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層這“四層”結(jié)構(gòu)去理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，但不能按照這“四層”架構(gòu)分解建設(shè)任務(wù)，原因在于各層級(jí)之間沒(méi)有明顯的界限分割，如新一代智能電表既可以做為感知層的計(jì)量工具，也可以為應(yīng)用層提供智能家居管理等業(yè)務(wù)場(chǎng)景。因此，當(dāng)前理論和實(shí)踐之間的關(guān)系需不斷優(yōu)化調(diào)整，否則將導(dǎo)致“自上而下”的理論探討難以落地，或者導(dǎo)致“自下而上”的探索實(shí)踐重復(fù)。

物聯(lián)網(wǎng)在電力垂直領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)在電力行業(yè)垂直領(lǐng)域的創(chuàng)新，兼具電力行業(yè)特征和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)特質(zhì)。其中，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是電力行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展特征的承載主體，同時(shí)也是國(guó)網(wǎng)“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略的重要組成部分，因此可以基于堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對(duì)比的角度，更好地理解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。

從建設(shè)目標(biāo)看，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是不斷提升能源資源優(yōu)化配置能力和智能化水平，更好地適應(yīng)電源基地集約開(kāi)發(fā)和新能源、分布式能源、儲(chǔ)能、交互式用能設(shè)施等大規(guī)模并網(wǎng)接入的需要，滿足人民群眾日益多樣的服務(wù)需求；泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)通信技術(shù)，促進(jìn)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活。

從承載主體看，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以承載發(fā)、輸、變、配、用等全環(huán)節(jié)的能源流、電力流為主；泛在電力物聯(lián)網(wǎng)則以承載轉(zhuǎn)換、交易、運(yùn)行、調(diào)度、節(jié)能、負(fù)荷等能源行業(yè)供需兩側(cè)的數(shù)據(jù)流及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展信息流為主。

從辨證關(guān)系看，“兩網(wǎng)”相輔相成、融合發(fā)展、互為補(bǔ)充，又各有側(cè)重，如考慮到堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的實(shí)時(shí)安全運(yùn)行需要，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)是基于“有限開(kāi)放”的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)能源電力大數(shù)據(jù)的高效匹配和深度增值；考慮到泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的全面感知和廣泛互聯(lián)特征，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)有效解決能源供需兩側(cè)的隨機(jī)性問(wèn)題。

數(shù)據(jù)、技術(shù)、場(chǎng)景、安全、制度是關(guān)鍵因素

通過(guò)進(jìn)一步總結(jié)電力和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的共性特征，應(yīng)更加聚焦能將感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層“四層”架構(gòu)有機(jī)整合的關(guān)鍵因素，即數(shù)據(jù)、技術(shù)、場(chǎng)景、安全、制度五個(gè)要素。

其中，數(shù)據(jù)流動(dòng)打通“四層”架構(gòu)?！八膶印奔軜?gòu)之間有機(jī)關(guān)聯(lián)是通過(guò)數(shù)據(jù)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)對(duì)電力行業(yè)內(nèi)部外數(shù)據(jù)的整合，形成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)落地閉環(huán)；技術(shù)體系帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)涉及的細(xì)分領(lǐng)域非常廣泛，需要技術(shù)眾多，各類技術(shù)體系背后有產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支撐，在“四層”架構(gòu)中的技術(shù)體系需要分類梳理；業(yè)務(wù)場(chǎng)景為核心驅(qū)動(dòng)力。感知、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、應(yīng)用各層面具體的技術(shù)功能設(shè)計(jì)需要面向最終業(yè)務(wù)場(chǎng)景，業(yè)務(wù)場(chǎng)景的確定至關(guān)重要。

安全體系貫穿業(yè)務(wù)始終。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)安全屬于典型的多維網(wǎng)絡(luò)空間安全，需要橫向保障智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)之間的界面隔離，縱向支撐業(yè)務(wù)架構(gòu)相關(guān)要素（數(shù)據(jù)、設(shè)備等）的層次隔離；制度政策為基石。國(guó)家提出的數(shù)字中國(guó)、能源革命等戰(zhàn)略，對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在頂層設(shè)計(jì)和宏觀布局上形成有力支持。