01 研究背景
能源革命與數(shù)字革命的融合是第四次工業(yè)革命的發(fā)展趨勢和特征。應用現(xiàn)代信息技術突破電力發(fā)展瓶頸，實現(xiàn)電力100%可再生化，適應新負荷的多元需求，提升電網(wǎng)柔性和彈性，開拓數(shù)字經(jīng)濟的藍海是電力系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢。因此亟需研究并建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全面感知、信息高效處理和系統(tǒng)協(xié)同調控優(yōu)化運行。
本文據(jù)此出發(fā)，從物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)定義、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)特征、支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術以及典型應用場景多個方面進行泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的釋義，并對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展進行分析和展望，以希望為電力、能源研究領域研究學者提供參考，為我國能源產(chǎn)業(yè)改革發(fā)展提供理論和技術支撐。
02 物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)絡技術
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoTs)具有數(shù)據(jù)強關聯(lián)性、強通信能力、集成和互操作性強和信息安全要求高的特點。不同國際組織提供了多種IoTs參考架構，包括IoTs三層架構、介導網(wǎng)關邊緣架構、“邊-云”架構、多層數(shù)據(jù)存儲架構等。但這些架構都包含著基本組件--裝置、邊緣和平臺。
泛在網(wǎng)絡是現(xiàn)有多種形式網(wǎng)絡的融合，實現(xiàn)人與人、物與物、人或物的信息交互。其網(wǎng)絡架構可分為：感知延伸層、網(wǎng)絡層和應用層。目前，支撐泛在網(wǎng)絡的技術包括RFID、語義感知計算、人機交互和主動安全防護技術等。
03 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)特征
與現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)不同，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)具備能源全過程管理和電力物理子系統(tǒng)與信息子系統(tǒng)的深入融合的特征，將實現(xiàn)從“采集+集中控制”向“采集+控制+區(qū)域自治”的轉變，實現(xiàn)業(yè)務從“垂直封閉”轉向“水平開放”的根本變革。表現(xiàn)在其具備能源系統(tǒng)全周期各環(huán)節(jié)設備和用戶的全狀態(tài)感知和全業(yè)務穿透能力以及支持各種智能終端即插即用，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的全景全息監(jiān)測，充分挖掘數(shù)據(jù)內(nèi)在價值，實現(xiàn)信息與物理系統(tǒng)深度融合。
04 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)以電力科學為基礎，融合了傳感、通信、計算、安全等多種關鍵技術，在泛在感知方面應用了高精度傳感技術和微型傳感器和終端智能化技術；在網(wǎng)絡傳輸方面需要構建“空-天-地”一體化通信網(wǎng)絡，并有效利用5G通信和低功耗無線接入及自組網(wǎng)技術；在可信接入和安全防護方面基于密碼技術建立全場景安全防護體系；在數(shù)據(jù)挖掘與高級應用方面則需要數(shù)據(jù)情景化、增強現(xiàn)實以及虛擬現(xiàn)實技術的支持。
此外，新一代人工智能、邊緣計算、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等多種技術，將從不同角度全面支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
05 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的典型應用
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)通過“大-云-物-移-智”和邊緣計算、區(qū)塊鏈等先進技術實現(xiàn)電力設備的萬物互聯(lián)、電力運營業(yè)務的互聯(lián)互通、以及復雜電力系統(tǒng)與人的智能交互。具體表現(xiàn)在對內(nèi)實現(xiàn)“數(shù)據(jù)一個源、電網(wǎng)一張圖、業(yè)務一條線”，推動數(shù)據(jù)共享融通和業(yè)務全面貫通，提升電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和可持續(xù)性；對外延伸業(yè)務范圍，拓展服務對象，創(chuàng)新業(yè)態(tài)模式，支撐又智能電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)的深度變革。
06 結語
作為智能電網(wǎng)的延拓，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的目標是建設高度開放的電力信息物理社會系統(tǒng)。在本文結束部分對其發(fā)展方向進行展望, 以期為后續(xù)研究提供參考。
1）泛在電力物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃和建設應首先考慮統(tǒng)一性，這包括：數(shù)據(jù)標準與模型的統(tǒng)一，消除數(shù)據(jù)的共享壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通、共享與融合，提高數(shù)據(jù)利用率；系統(tǒng)技術架構的統(tǒng)一，各子系統(tǒng)間可互聯(lián)互通、級聯(lián)組合；平臺入口統(tǒng)一，實現(xiàn)資源聚集，發(fā)揮資源規(guī)模優(yōu)勢。
2）泛在互聯(lián)和共享是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的本質特征。因此借鑒互聯(lián)網(wǎng)思維，主動適應社會新形態(tài)、經(jīng)濟新模式和管理新方法，促進跨域融合發(fā)展，才能建立起真正有效的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。