淺談泛在電力物聯(lián)網緣何有魅力

張娟

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：泛在物聯(lián)是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息連接和交互。泛在電力物聯(lián)網是泛在物聯(lián)在電力行業(yè)的具體表現(xiàn)形式和應用落地；不僅是技術的**，更是管理理念和管理思維的**，對內是質效提升，對外是融通發(fā)展。

關鍵詞：物聯(lián)網；發(fā)展；**；泛在電力物聯(lián)網

0引言

泛在電力物聯(lián)網將電力用戶及其設備、電網企業(yè)及其設備、發(fā)電企業(yè)及其設備、供應商及其設備、電力客戶及其設備以及人和物連接起來，產生共享數據，為用戶、電網、發(fā)電、供應商和政府社會服務；以電網為樞紐，發(fā)揮平臺和共享作用，為全行業(yè)和更多市場主體發(fā)展創(chuàng)造更大機遇，提供價值服務。

1泛在電力物聯(lián)網是什么

在今年兩會之前，鮮有人知道。自3月8日國家電網公司召開泛在電力物聯(lián)網建設工作部署電視電話會議后，市場上便迎來一場跨界狂歡。不管是能源行業(yè)還是資本市場，泛在電力物聯(lián)網都立刻成為討論熱點。

WIND數據顯示，3月11日——概念正式提出的一個交易日，泛在電力物聯(lián)網概念板塊股價大振，電力設備與新能源板塊大漲7.88%，引發(fā)電氣、光伏、風電、充電樁、電工、電網等多個細分板塊共振，逾80只電力相關個股漲停；3月12日，泛在電力物聯(lián)網指數繼續(xù)大漲7.94%，岷江水電、遠光軟件、科林電氣、國電南自、金杯電工等超10只個股封板，電網產業(yè)鏈個股爆發(fā)，多只個股成功實現(xiàn)兩連板，逾20只相關個股漲停。“帶‘電’的都漲了！”不少股民發(fā)出感嘆。這個國家電網公司新提出的“泛在電力物聯(lián)網”到底有何魅力？又會為能源界帶來什么發(fā)展新機遇？

2 技術引航，打通五大業(yè)務場景

國家電網公司在2019年度工作會議上，提出加快建設具有全球競爭力的能源互聯(lián)網企業(yè)，需建設運營好“兩網”。一是建設運營好以特高壓為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強智能電網；二是要充分應用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術和先進通信技術，打造狀態(tài)感知、信息處理、應用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網。

據了解，泛在電力物聯(lián)網是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術、先進通信技術，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)感知、信息處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統(tǒng)。

這其中涉及行業(yè)頗多，從發(fā)電側的光伏、風電等新能源產業(yè)，電動汽車行業(yè)，再到輸、配電業(yè)，綜合能源服務，以及大數據運營、虛擬電廠、智能制造等都被囊括其中。不僅連接了上中下游能源全產業(yè)鏈，還涉及通信科技前沿的5G行業(yè)。

2018年，國家電網公司就提出了建設SG—eIoT（國網—電力物聯(lián)網）的技術規(guī)劃，經過一年醞釀，思路逐漸清晰，提出泛在電力物聯(lián)網。根據電力物聯(lián)網規(guī)劃，整個系統(tǒng)在技術上將分為終端、網絡、平臺、運維、穩(wěn)定等五大體系，打通輸電業(yè)務、變電業(yè)務、配電業(yè)務、用電業(yè)務、經營管理等五大業(yè)務場景，同時信息技術等也是關鍵力量。“目前國家電網公司系統(tǒng)接入的終端設備超過5億只，國家電網公司規(guī)劃到2030年，接入系統(tǒng)的設備數量達到20億，成為接入設備很多的物聯(lián)網生態(tài)圈，為以上多領域帶來巨大市場機會。”

根據國家電網公司的戰(zhàn)略安排，泛在電力物聯(lián)網的建設將分兩個階段：2019年至2021年初步建成網路，基本實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同和數據貫通，初步實現(xiàn)統(tǒng)一物聯(lián)管理等目標；2021年至2024年建成泛在電力物聯(lián)網，實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同、數據貫通和統(tǒng)一物聯(lián)管理，公司級智慧能源綜合服務平臺具備強大功能，形成共建共治共享的能源互聯(lián)網生態(tài)圈。

“我們預計今年將成為泛在電力物聯(lián)網投資元年，預計電網公司年化投資從目前的100億元上升至400億元至600億元，行業(yè)增速三年年化50%以上，相關公司訂單將從今年開始出現(xiàn)年50%至100%增速。”興業(yè)證券稱。

3 投資漲潮，商業(yè)大佬紛紛表態(tài)參與

從國家電網公司對泛在電力物聯(lián)網的定位可知，泛在電力物聯(lián)網從技術改進升級、用能和運維成本不斷降低等方面促進能源需求側多元化、低碳清潔化、綜合化發(fā)展，從而影響電力全產業(yè)鏈。

《方案》顯示，泛在電力物聯(lián)網技術架構分為感知層、網絡層、平臺層、應用層4個層次，涵蓋對內業(yè)務、對外業(yè)務、數據共享、基礎支撐、技術攻關和穩(wěn)定防護6個方面，11個方向。

國盛證券認為，建設泛在電力物聯(lián)網可助力破解當前傳統(tǒng)電力行業(yè)瓶頸，解決新能源占比提高導致電網形態(tài)發(fā)生變化、電改降費導向使傳統(tǒng)電力企業(yè)經營遭遇壓力，以及數字互聯(lián)經濟促社會經濟形態(tài)發(fā)展變化三大電力行業(yè)目前面臨的突出問題。

4安科瑞為國家電網2021泛在電力物聯(lián)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，逐漸完善了從電力物聯(lián)網云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網（電網）-荷（負荷）-儲（儲能）”各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯(lián)）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）”的生態(tài)系統(tǒng)，參與泛在電力物聯(lián)網建設，為國家電網建設“三型兩網”提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現(xiàn)信息連接和交互，產生共享數據，從而為電網、發(fā)電、供應商、用戶服務。

4.1云平臺

安科瑞電氣近年來已經陸續(xù)推出變電所運維云平臺、能源管理云平臺、智慧用電云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁（電動汽車/自行車）運營管理云平臺、預付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經廣泛應用在多地國網公司用戶端業(yè)務、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。

4.1.1變電所運維云平臺

據統(tǒng)計國內高供高計的工商業(yè)用戶數量達到200多萬戶，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統(tǒng)，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風險預防薄弱等問題。國網公司和眾多電力運維公司正在搶占這塊巨大的市場，這是一個千億級別的市場。

AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網關及大數據分析技術，通過智能網關采集現(xiàn)場數據并存儲在本地，再定時向云平臺推送數據。平臺可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平臺采集的數據包括變電所電氣參數和環(huán)境數據，包括電流電壓功率、開關狀態(tài)、變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到指定人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理。

4.1.2能源管理云平臺

Acrelcloud-5000能耗管理云平臺可適用于各個行業(yè)，如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等，可通過局域網、互聯(lián)網或者4G網絡采集不同區(qū)域多個建筑或單位的用能數據。

平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數據和光伏、風力、儲能等新能源數據，對用能數據進行分析，按照區(qū)域、部門、用電設備類型進行細分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數據追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數據和報表，幫助用戶梳理能源賬單明細和制定能源績效考核。

4.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺

近年來我們的環(huán)境質量有了很大的改善，這都歸功于國家層面對環(huán)保的重視和環(huán)保部門的有力監(jiān)察執(zhí)法。安科瑞針對環(huán)保監(jiān)察的痛點研發(fā)了環(huán)保用電監(jiān)管系統(tǒng)解決方案，助力環(huán)保部門堅決打贏藍天碧水保衛(wèi)戰(zhàn)。

Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產污排污企業(yè)服務，為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據，為生產企業(yè)提供設備運行監(jiān)控和產污排污數據記錄。

平臺采集生產企業(yè)總用電量、生產用電和治污設備用電量，進行關聯(lián)分析，及時給出環(huán)保設備異常運行信號或企業(yè)異常生產信號，實現(xiàn)全過程防控。前端設備采用不停電免接線方案采集用電數據，經LORA無線上傳到環(huán)保數據網關，再通過4G上傳平臺服務器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設施用電實時監(jiān)控，實現(xiàn)對排污企業(yè)生產運行無死角、全流程監(jiān)控，達到變人防為信息化技防，從事后處罰到介入式執(zhí)法，扭轉傳統(tǒng)依靠人力、經驗進行現(xiàn)場核查的狀態(tài)，為環(huán)保監(jiān)管開辟更加切實、有效的監(jiān)管方式，形成長效機制。

4.1.4智慧用電云平臺

據應急管理部網站數據，2016~2018年期間因為電氣原因導致的火災占總數的百分之三十到百分之三十四左右，其中2018年國內共接報火災23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災占總數的百分之三十四，較大和重大火災事故中，電氣火災的比例更高。國務院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣智慧用電，從源頭上預防電氣火災的發(fā)生，現(xiàn)用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學校、金融網點等人員密集場所廣泛開展。

4.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運營管理云平臺安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓）進行不間斷的數據跟蹤與統(tǒng)計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數據，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設備存在的隱患（如：線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等）并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預警，有效防止電氣火災的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數和線纜溫度，并支持巡檢記錄和派單操作，提供隱患分析報告，實時評估企業(yè)用電狀態(tài)。

電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，Acrelcloud-9000充電樁運營管理云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網技術對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應的充電樁完成電動汽車的充電過程。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網，配合加密技術和秘鑰分發(fā)技術，基于TCP/IP的數據交互協(xié)議，與云端進行直連。

電動自行車數量越來越多，解決了老百姓短距離出行問題，但是和電動自行車相關的和火災事故新聞也屢見不鮮，有逐年增長的趨勢，給社會帶來了很大的損失，成為人民生命和財產的一個隱患?；陔妱幼孕熊嚮馂牡奈：吞攸c，各級政府部門發(fā)文對電動自行車火災的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運營管理云平臺，針對電動自行車火災治理提供充電管理、資產管理和交易管理的一攬子解決方案，解決充電難、管理難和收費難的問題，可應用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學校、醫(yī)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(yè)小區(qū)預付費管理云平臺

安科瑞遠程預付費系統(tǒng)可以針對各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè)，學校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財務操作，在線支付，總部財務扎口等。目前Acrelcloud-3000預付費管理系統(tǒng)已經成功在上述各場景得到廣泛的應用并已經穩(wěn)定運行多年，適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪租戶的水電預付費管理，或者學校對學生宿舍的用電預付費和用電管控系統(tǒng)。

4.2有線/無線物聯(lián)

安科瑞根據多年來的項目經驗，結合用戶實際需求，開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產品，包括網關和終端設備。支持RS485、以太網、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式，隨著5G建設步伐的加快，未來將會有越來越多的通訊方式融入產品，服務于泛在電力物聯(lián)網建設。

4.3邊緣計算

安科瑞針對物聯(lián)網應用開發(fā)了多款智能網關，采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計算技術，現(xiàn)場采集和存儲終端設備數據，并根據云平臺的需要，采用不同的協(xié)議和云平臺對接。所有數據采集、計算、異常報警觸發(fā)邏輯均在網關就地設置，網絡故障時數據存儲在本地，網絡恢復后補傳數據，斷點續(xù)傳，提高數據可靠性。

4.4終端設備

針對泛在電力物聯(lián)網的建設，安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網儀表，應用在不同場合以滿足不同需求，2019年全年各類終端儀表出貨量超過185萬臺。

4.5安科瑞產品在泛在電力物聯(lián)網的應用

近兩年來，安科瑞已經陸續(xù)參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網綜合能源服務平臺、上海嘉定區(qū)147所學校電力運維平臺等相關平臺的建設，提供了包括云平臺、智能網關、終端設備等產品，各類用戶端云平臺在國內各地運行案例700多套，并且根據用戶需求不斷完善產品功能，這些項目就是未來泛在電力物聯(lián)網的一部分。

“能源互聯(lián)網的春天到了，因其所能，它必將成為充滿活力的新型能源業(yè)態(tài)。”盡管針對泛在電力物聯(lián)網還有一些不同的聲音，但是泛在電力物聯(lián)網已經悄無聲息的鋪開來，融入能源互聯(lián)網基礎建設的方方面面。

5結論

安信證券稱，從受益的節(jié)奏與體量來看，首先受益的當屬具備泛在電力物聯(lián)網整體解決方案綜合實力的國家電網公司系信通產業(yè)單元；其次為在電力信息化相關領域深耕多年的電力二次設備企業(yè)和相關軟件企業(yè)；再次為傳感監(jiān)測類及相關應用類的企業(yè)。

火熱的市場中也出現(xiàn)不少商業(yè)大佬的身影。

格力電器董事長董明珠在兩會上表示，格力電器與國家電網公司已在雄安新區(qū)低壓直流生態(tài)系統(tǒng)的研發(fā)中有密切合作，為雄安市民服務打造“綠能魔盒”直流屋，未來不會缺席泛在電力物聯(lián)網和堅強智能電網的建設與發(fā)展。

此外，互聯(lián)網巨頭百度公司創(chuàng)始人李彥宏、360集團董事長兼CEO周鴻祎、聯(lián)想集團董事長兼CEO楊元慶等紛紛表示看好泛在電力物聯(lián)網。而致力于發(fā)展電力載波通信芯片的東軟載波還公開表示將攜各類芯片、智能化產品、集成電路產品投入泛在電力物聯(lián)網的應用中。

參考文獻

[1] 凌瑋.泛在電力物聯(lián)網緣何有魅力

[2] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.06版

作者簡介

張娟，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能照明的研發(fā)與應用