隨著我國社會經濟的快速發展，社會和企業對電力服務的需求逐漸增加，分布式發電設備和電網結構發展迅速。傳統的電網形式已經不能滿足當前社會的發展需求。隨著5G通信在各領域的廣泛普及，電網的運行模式和功能必然會得到新壹輪的發展方向。因此，結合當前的電力通信技術，將電力系統與無處不在的電力物聯網相結合，形成未來的電力能源系統，是電力系統發展的重要趨勢和方向。因此，當前國家電網重視泛在電力物聯網技術的發展內容，探討技術模式和問題，有助於進壹步擴大電力的服務範圍和容量。
1泛在動力物聯網概念
1.1泛在動力物聯網概念
泛在物聯網通常是指人與人、物與物之間隨時隨地信息的有機互聯和交互，而泛在電力物聯網具體是指電力用戶、電力企業、供應商、設備之間的信息互聯和交互。可以說，泛在電力物聯網是互聯網技術在電力系統中的應用，實現不同信息感知設備之間的資源共享，從而實現能夠感知和識別自身的智能處理實體。通過實體之間的交互和連接，可以感知相關數據和信息，並進行反饋控制，從而形成壹個整體的電力生產系統。泛在電力物聯網通信可以在電力平臺架構上通過智能通信技術實現不同數據和信息的共享和管理，這將提高數據和信息的利用效率，也有利於數據和信息之間的交互和連接。通過不同設備的用戶之間在任何時間和空間的信息共享和交互，實現電力整體運行的穩定性，有利於電力市場能源服務平臺的進壹步發展。
1.2泛在電力物聯網發展目標
泛在電力物聯網的建設目標主要是有利於發揮當前物聯網大數據的技術優勢，充分包絡不同數據和不同類型的電力信息，提升數據的空間尺度和來源範圍，統壹分析挖掘數據的深度和內容。這將有助於電力數據服務打破不同地區數據的兼容性，實現各種業務之間的連接，更好地服務於各行業的電力數據，通過社會各行業的廣泛參與，實現商業模式的建立和發展。以人工智能和深度學習為特征的大數據智能技術將推動電力物聯網的快速發展，也有利於數據知識的挖掘和學習。可以預見，未來將推動整個行業的發展和進步。
2泛在電力物聯網的基本架構
壹般來說，泛在電力物聯網的基礎架構主要分為三個方面:技術架構、標準架構和應用架構。就技術架構而言，主要分為感知、網絡、平臺、應用四個層面。感知層主要完成數據信息的協同收集。終端設備的智能化通過邊緣計算得到了廣泛的提升。網絡層主要利用現代通信技術實現不同電力鏈路之間的覆蓋和連接。平臺層主要用於物聯網中數據信息的管理和不同雲之間的協同。應用層主要用於提高整個系統的穩定性，從而在能源系統之間構建壹個全面的、智能的互聯網系統。
標準架構主要是為整體數據平臺提供標準支持，這將使設備在感知層面的不同環節之間產生大量數據。這些數據通常來自不同的來源和格式。如果沒有完善的標準體系，數據之間就很難互通互聯。因此，為了解決數據之間的統壹和溝通，建立統壹的平臺標準將促進數據的使用和利用，並為數據信息的深度挖掘提供準備和保障。泛在電力物聯網的應用架構主要用於保障整個電網的運行，提高能源的綜合服務能力，通過經濟市場化運作，得到良好的能源生態系統。
3泛在電力物聯網中電力通信技術的發展
泛在電力物聯網是在通信技術基礎上發展起來的新型物聯網系統。其建設的核心是滿足電網能源系統的智能判斷和自適應調節能力，提高能源替代和利用能力。對於電力物聯網來說，通信技術是其核心技術內容之壹，也是實現萬物互聯的基礎組成單元。電力物聯網能夠保證不同類型通信網絡的相互連接和反饋，隨著當前電力通信技術的快速發展，無處不在的電力物聯網必將得到進壹步發展。
3.1電力通信基本原理
自2G通信技術發展以來，移動通信技術已經將數字信號作為基本的通信方式。對於5G通信，數字信號也將作為通信的基礎。簡單來說，移動通信的概念就是利用電磁波在空氣中自由傳播，進行通信，實現信號傳輸。就其組成部分而言，主要包括信號發生器、接收器、調制解調器等關鍵步驟單元。空中無限通信必然會面臨反射、散射等各種傳輸情況，5G通信也不例外。與4G通信相比，5G通信實現了巨大的飛躍。從改善傳輸信號的角度，主要包括三個方面:1。拓展資源，增加電磁波信號頻率。2.沿著延拓定理，提高了頻率的使用效率。3.發展技術使材料密度更密。頻率資源可以多次復用，從而獲得更高密度的異構網絡連接。
3.2 5G通信的基本特征
5G通信必須至少包括以下五個基本特征:高速率、大容量、高可靠性、低時延、低能耗。
1.高速。5g通信的速率主要包括峰值速率、區域速率和邊緣速率三個指標。具體來說，峰值速率是指在良好條件下獲得的速率。區域速率是指通信系統整體保證的總速率。邊緣速率是指貧窮的5%用戶獲得的通信速率。高速的基本特征使得5G通信技術在IOT系統中得到廣泛應用。
2.高容量。與傳統通信技術相比，5G通信將包含更多的設備終端。這裏不僅有手機，還有家用電器和各種可穿戴設備。這也為物聯網的發展提供了巨大的物質支持。
3.可靠性高。電力通信的可靠性是電力系統的首要保證。5G通信可以保證信息傳輸的整體可靠性，為電力通信提供可靠的技術支撐。
4.低延遲。壹般來說，通信延遲是指信息在傳輸過程中所需的時間。對於傳統技術來說，時間有很大的影響。所以經常被忽略。隨著未來通信技術的發展，必然要求時延更好的通信方式，以滿足各系統之間的協調控制。
5.低能耗。傳感器和通信設備之間往往需要基本電源。新的5G技術將節省能源消耗，減少能源浪費。
4安科瑞為國家電網2021泛在電力物聯網建設提供解決方案。
安科瑞電氣深耕用戶側能效管理多年，逐步完善從電力物聯網雲平臺到終端傳感器的生態系統，在“源(電源)-網(電網)-負荷-儲能(儲能)”的各個環節加大R&D投入，形成了“雲(雲平臺)-管(有線/無線物聯網)-邊(邊緣計算)-端”。為國家電網提供“三型兩網”建設解決方案，讓用戶隨時隨地實現人與物的信息連接和交互，生成* * *共享數據，從而服務於電網、發電、供應商和用戶。
4.1雲平臺
近年來，安科瑞電氣陸續推出變電站運維雲平臺、能源管理雲平臺、智慧用電雲平臺、環保用電監管雲平臺、充電樁(電動汽車/自行車)運營管理雲平臺、預付費管理雲平臺等雲平臺解決方案。，已廣泛應用於國家電網公司客服、環保、安監、住建部等部門。
4.1.1變電站運維雲平臺
據統計，我國高供給高需求的工商用戶已達200多萬，規模巨大。但日常運維工作大多比較傳統，普遍存在人力成本高、工作效率低、排查故障時間長、風險防範薄弱等問題。國家電網公司和眾多電力運維公司都在搶占這個巨大的市場，這是壹個千億級的市場。
AcrelCloud-1000電力運維雲平臺采用多功能電能表、無線通信、邊緣計算網關和大數據分析技術，通過智能網關采集現場數據並本地存儲，然後定期將數據推送到雲平臺。該平臺可以同時訪問數千個用戶變電站數據。平臺采集的數據包括變電站的電氣參數和環境數據，包括電流、電壓和功率、開關狀態、變壓器溫度、環境溫濕度、水浸、煙霧、視頻、門禁等信息。如有異常，會在10S內通過短信和APP發出報警信號。平臺通過手機APP將維護任務運送到指定人員的手機上，通過GPS對運維執行過程進行閉環跟蹤，提高了運維效率，即時發現運行缺陷並消除。
4.1.2能源管理雲平臺
Acrelcloud-5000能耗管理雲平臺可應用於各種行業，如政府辦公樓、工廠、教育建築、醫療建築、商業綜合體等。，並可通過局域網、互聯網或4G網絡采集不同區域多個建築或單元的能耗數據。
該平臺采集電、水、氣、冷、熱等建築能耗數據和光伏、風電、儲能等新能源數據，對能耗數據進行分析，並按區域、部門、用電設備類型進行細分，提供同比、環比分析對比和能耗數據溯源。同時可以提供峰谷各個時期的能耗數據和報告，幫助用戶梳理能源賬單明細，制定能源績效考核。
4.1.3環保電力監管雲平臺
近年來，我們的環境質量有了很大的改善，這歸功於國家層面對環境保護的重視和環保部門強有力的監管執法。安科瑞研發了環保用電監控系統解決方案，幫助環保部門堅決打贏藍天碧水保衛戰。
Acrelcloud-3000環境用電監控平臺主要服務於環境監測部門和產汙排汙企業，為環保部門提供在線監測和執法依據，為生產企業提供設備運行監控和產汙排汙數據記錄。
平臺采集生產企業總用電量、生產用電量、治汙設備用電量，進行關聯分析，及時給出環保設備運行異常信號或企業生產異常信號，實現全過程防控。前端設備采用斷電免布線方案采集用電數據，通過LORA無線上傳至環保數據網關，再通過4G上傳至平臺服務器或縣、市、省級環保平臺。通過對汙染防治設施用電的實時監控，各地環保部門可以實現對排汙企業生產經營的全過程無死角監控，達到變人防為信息技防，搞事後處罰為幹預執法，扭轉傳統依靠人力和經驗進行現場核查的狀態，為環保監管開辟更加切實有效的監管方式，形成長效機制的目的。
4.1.4智慧電力雲平臺
應急管理部網站數據顯示，2016至2018期間，因電氣原因引發的火災約占總數的30%至34%，其中2018全國共報告火災23.7萬起，因違反電氣安裝和使用規定引發的火災占總數的34%。國務院、公安部消防局、各直轄市紛紛出臺文件，推廣智能用電，從源頭上預防電氣火災的發生。目前的用電管理平臺已經在九小場所、三合壹場所、老年福利院、醫療場所、學校、金融網點等人員密集場所廣泛開展。
安科瑞Acrelcloud-6000用電管理雲平臺對引起電氣火災的主要因素(電纜溫度、泄漏電流、負載電流、電壓)進行持續跟蹤和統計分析，通過2G/NB-IOT/4G采集現場數據，實時發現電氣線路和電氣設備的隱患(如電纜溫度異常、過載、過壓、欠壓、漏電)，並通過短信和APP推送。該系統可顯示所有監測點的泄漏電流、電纜溫度等電氣參數，支持巡檢記錄和調度操作，提供隱患分析報告，實時評估企業用電狀況。
4.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運營管理雲平臺
電動汽車已經成為廣泛使用的綠色能源交通工具。Acrelcloud-9000充電樁運行管理雲平臺系統通過物聯網技術持續采集和監控接入系統的充電樁站點和充電樁的數據，同時對充電器過溫保護、充電器輸入輸出過壓欠壓、絕緣檢測故障等各種故障進行預警。用戶通過微信小程序掃描二維碼並進行支付後，系統發起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動車的充電過程。充電樁可以通過可選的WIFI模塊或GPRS模塊連接到互聯網，並通過加密技術和密鑰分發技術基於TCP/IP數據交互協議直接連接到雲端。
電動自行車的數量越來越多，解決了普通人的短途出行問題。然而，與電動自行車相關的火災事故新聞也屢見不鮮，有逐年增加的趨勢，給社會帶來巨大損失，成為人民生命財產的隱患。基於電動自行車火災的危害和特點，各級政府部門發文規範電動自行車火災停放和充電行為。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運營管理雲平臺為電動自行車消防提供了充電管理、資產管理、交易管理的壹攬子解決方案，解決了充電難、管理難、充電貴的問題，可應用於商業樓宇、社區、學校、醫院等場所設置的電動自行車充電場所的運營管理。
4.1.6物業社區預付費管理雲平臺
安科瑞遠程預付費系統可用於分布式金融運營、在線支付、總部金融搭售等。針對商業綜合體、住宅小區、寫字樓、酒店式公寓等物業、學校及工廠宿舍後勤管理部門、連鎖超市、大型物業。目前，Acrelcloud-3000預付費管理系統已廣泛應用於上述場景，並已穩定運行多年，適用於物業公司對小區、辦公、商鋪等租戶的水電預付費管理，或學校對學生宿舍用電的預付費及管控系統。
4.2有線/無線IOT
安科瑞基於多年的項目經驗和用戶的實際需求，開發了各種有線、區域和廣域無線通信產品，包括網關和終端設備。支持RS485、以太網、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通信模式。隨著5G建設的加速，未來將有越來越多的通信模式融入產品，服務於泛在電力物聯網建設。
4.3邊緣計算
安科瑞開發了多種面向物聯網應用的智能網關，利用嵌入式系統和邊緣計算技術現場采集和存儲終端設備數據，並根據雲平臺的需求，使用不同的協議與雲平臺連接。所有數據采集、計算和異常報警觸發邏輯都在網關本地設置。網絡出現故障時，數據存儲在本地，網絡恢復後補充數據，在斷點處繼續傳輸數據，提高數據可靠性。
4.4終端設備
針對泛在電力物聯網建設，安科瑞陸續推出多款物聯網儀器，應用於不同場合，滿足不同需求。2019年，各類終端儀器出貨量超過185萬臺。
4.5安科瑞產品在泛在電力物聯網中的應用
近兩年來，安科瑞先後參與建設了江蘇省部分縣市電力公司客戶側能源管理平臺、雲南電網綜合能源服務平臺、上海市嘉定區147學校電力運維平臺，並提供了包括雲平臺、智能網關、終端設備等產品。已在全國各地運營各類客戶端雲平臺700余套，並根據用戶需求不斷完善產品功能。這些項目是未來無處不在的電力物聯網的壹部分。
“能源互聯網的春天已經到來，因為它的能力，它必將成為壹個充滿活力的新能源業態。”雖然有壹些反對泛在電力物聯網的不同聲音，但泛在電力物聯網已經悄然鋪開，融入到能源互聯網基礎設施的方方面面。
5電力通信和泛在電力物聯網建設前景
5.1通信電源網絡的優化發展
5.2多元化經營模式
隨著電力通信技術在無處不在的電力物聯網中的應用，整個電力系統的商業模式將得到拓展。新的商業模式必然會隨著市場條件而產生，有利於解決長期以來電力系統傳統商業模式的諸多問題。其中，將有可能實現個體之間的能量交易。隨著電力通信技術將端到端通信技術實現為P2P交易模式，降低了整個交易的通信成本，有利於泛在電力物聯網系統的進壹步發展和優化。