基于泛在电力物联网的辅助决策系统的分析与设计
国家电网国家电力调度控制中心 王德林：泛在电力物联网在继电保护中的应用与探索
国家电网国家电力调度控制中心 王德林：泛在电力物联网在继电保护中的应用与探索
第十届中国智能电网学术研讨会4月19-22日在许昌召开，国家电网国家电力调度控制中心副总工程师王德林在会上作了题为“ 泛在电力物联网在继电保护中的应用与探索”的大会报告，分别从泛在电力物联网的内涵、泛在电力物联网在电力系统的应用、泛在电力物联网在继电保护中的应用3个方面，进行了分析和展望。
小编征得专家同意，在此分享报告PPT，欢迎品读。
精彩回顾
作者介绍
王德林，国家电网国家电力调度控制中心副总工程师，教授级高级工程师。
长期从事继电保护运行与管理工作。
获中国电力科技发明一等奖，电力行业信息化优秀成果一等奖1项，中国电子学会科学技术三等奖1项，中国电力科学技术进步三等奖1项，中国电力创新二等奖1项。
获国家电网公司特等奖1项，一等奖1项，二等奖3项。
发表Ei收录学术论文17篇，获授权发明专利9项，出版著作5部。
现任全国度量继电器和保护设备标委会副主任委员和中国
电工技术学会电力系统控制与保护专业委员会副主任委员。
电力调度优化辅助决策系统设计与实现
电力调度优化辅助决策系统设计与实现电力调度是指根据电力供需情况和电网运行状态，合理安排电力生产和消费的过程。
为了提高电力调度的效率和准确性，设计和实现一个电力调度优化辅助决策系统是非常必要的。
一、引言电力调度是电力系统运行的关键环节，它通过合理安排发电计划、调度发电机组以及备用能源等措施，以满足用户的电力需求和电网的安全稳定运行。
但是传统的电力调度方法存在一定的局限性，如信息交流不及时、决策依赖经验等。
因此，设计一个电力调度优化辅助决策系统，可以提高电力调度的效率和准确性，优化电力资源的使用，降低电网运行的风险，提升电力系统的可靠性和经济性。
二、系统需求分析（1）需求概述电力调度优化辅助决策系统的主要目标是提高电力调度的效率和准确性，优化电力资源的使用。
它需要通过收集、分析和处理电力系统相关的数据，并运用智能优化算法，以辅助决策者做出合理的调度决策。
（2）功能需求电力调度优化辅助决策系统应具备以下功能：1. 数据收集与处理：系统要能够实时获取电力系统各个节点的电量、功率、负荷等数据，并对这些数据进行分析和处理，形成合理的调度方案。
2. 优化算法应用：系统要集成各种智能优化算法，包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，以提出最优的电力调度方案。
3. 调度决策辅助：系统要能够根据优化算法的结果，为决策者提供辅助决策的意见，包括建议的电力产量、发电机组的启停时间等。
4. 短期调度与长期调度：系统要能够支持短期调度和长期调度的决策，以满足不同时间尺度下的电力需求，同时考虑电力生产的效益和成本。
5. 故障处理与恢复：系统要具备故障检测和处理的功能，能够及时发现电力系统中的故障，并提出针对性的修复方案，以保证电力系统的安全稳定运行。
三、系统设计与实现（1）系统架构电力调度优化辅助决策系统的架构应包括数据收集与处理模块、优化算法模块和决策辅助模块等。
数据收集与处理模块负责实时获取电力系统的运行数据，并进行预处理和分析，为优化算法提供有效的输入数据。
基于物联网的智能电网系统设计与实现
基于物联网的智能电网系统设计与实现摘要：随着电力需求的不断增长和能源问题的日益突出，智能电网系统的研发与应用已成为当前能源领域的热点之一。
本文将以物联网技术为基础，从系统设计与实现的角度出发，探讨智能电网系统的设计原理、关键技术以及实际应用。
1. 引言智能电网系统是基于物联网技术的一种先进的供电系统，通过集成感知、通信、控制和优化等技术手段，实现对电力生产、传输和分配过程的全面监测和智能化控制，提高电力系统的可靠性、稳定性和效率。
2. 智能电网系统设计原理2.1 感知与监测智能电网系统基于物联网技术，通过传感器网络对电力系统中的各种参数进行感知与监测，如电示值、电能质量、设备状态等，通过数据采集与处理实现对电力系统的全面监测。
2.2 通信与数据传输智能电网系统采用先进的通信技术，如无线通信、光纤通信等，实现对电力系统各个节点之间的实时数据传输，包括电能计量数据、设备状态数据等，为系统的智能化控制提供实时的数据支持。
2.3 智能化控制与优化智能电网系统采用先进的控制算法，通过对电力系统中的各个节点进行实时的控制与调度，实现对供电系统的智能化控制，包括电能负载的均衡、电能供需的优化等，最大程度地提高供电系统的效率和稳定性。
3. 智能电网系统关键技术3.1 物联网技术物联网技术是智能电网系统的核心技术，通过将电力设备与传感器、通信设备等相连接，实现设备之间的信息交互与共享，为电力系统的智能化控制提供可靠的数据支持。
3.2 云计算技术云计算技术可以为智能电网系统提供强大的计算和存储能力，在处理大量电力系统数据时起到至关重要的作用，同时还可以实现对数据的实时监测和分析，为供电系统的优化提供决策支持。
3.3 大数据技术智能电网系统需要处理海量的电力系统数据，大数据技术可以对这些数据进行高效的存储、管理和分析，从而为系统的智能化控制和优化提供实时、准确的数据支持。
3.4 人工智能技术人工智能技术是智能电网系统的另一个重要支撑，通过机器学习、神经网络等技术手段，可以实现对电力系统运行状态的预测和优化，提高系统的可靠性和效率。
泛在电力物联网关键技术及其应用前景分析郭瑞
泛在电力物联网关键技术及其应用前景分析郭瑞发表时间：2019-11-08T10:13:05.613Z 来源：《当代电力文化》2019年13期作者：郭瑞[导读] 近几年，电力企业迅速发展，泛在电力物联网应用广泛。
泛在电力物联网，是充分利用先进的、智能化的“大云物移智”等信息通信新技术，与新一代电力系统深度融合和相互渗透，实现电力生产与消费各环节实时在线连接，全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客户服务等业务，支撑我国能源互联网高效、经济、安全运行的重要基础。
摘要：近几年，电力企业迅速发展，泛在电力物联网应用广泛。
泛在电力物联网，是充分利用先进的、智能化的“大云物移智”等信息通信新技术，与新一代电力系统深度融合和相互渗透，实现电力生产与消费各环节实时在线连接，全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客户服务等业务，支撑我国能源互联网高效、经济、安全运行的重要基础。
建设泛在电力物联网是电网公司由传统电网企业向综合能源服务商转型，具有里程碑意义的重大变革。
本文对泛在电力物联网的概念特点、关键技术及应用前景等方面做了简要的分析。
关键词：泛在电力物联网；关键技术；应用前景引言随着电网规模的迅速扩建，发电设备的接入类型与数量也快速增加、更新，使得电网的复杂程度与日俱增，传统的电网形态已经无法满足当前人们的需求。
因此，结合泛在物联网技术，根据现有的电力系统建设要求，推动泛在电力物联网的发展成为必然趋势，也是当前阶段国家电网最重要的任务。
1泛在电力物联网的概念及特点1.1泛在电力物联网的概念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。
泛在电力物联网建设大纲(一)2024
泛在电力物联网建设大纲（一）引言概述：泛在电力物联网是以物联网技术为基础，应用于电力领域的一种新型网络。
它通过传感器、智能设备和通信技术的无缝连接，实现电力设备的互联互通、数据共享与智能控制，为电力行业的高效运行和管理提供了重要支撑。
本文将从五个方面详细阐述泛在电力物联网建设大纲。
一、基础设施建设：1. 部署高效的物联网通信网络，实现设备之间的连接与通信。
2. 建设数据中心和云平台，实现数据的采集、存储和分析处理。
3. 构建安全可靠的网络基础设施，确保电力设备和数据的安全性。
二、设备接入与管理：1. 将各种电力设备接入到物联网平台，实现设备之间的互联互通。
2. 对接入设备进行统一管理和监控，提升设备的运行效率和维护管理能力。
3. 定期进行设备的巡检和维护，确保设备的正常运行和寿命。
三、数据采集与分析：1. 利用各种传感器技术对电力设备进行数据采集，获取设备的工作状态数据。
2. 对采集到的数据进行实时分析与处理，及时发现设备故障和异常。
3. 运用大数据和人工智能技术，对电力设备的运行状况和用电趋势进行预测和优化。
四、智能控制与运维：1. 建立智能控制系统，实现电力设备的智能控制和自动化运行。
2. 运用远程监控技术，实现对电力设备的实时监控和远程操作。
3. 进行设备故障预警和维修计划的制定，提高电力设备的可靠性和稳定性。
五、安全保障与隐私保护：1. 建立完善的安全管理体系，确保泛在电力物联网的安全运行。
2. 加强对数据的加密和权限控制，保护用户和电力数据的隐私安全。
3. 定期开展安全演练和技术培训，提高安全防护意识和应急处理能力。
总结：泛在电力物联网建设大纲涵盖了基础设施建设、设备接入与管理、数据采集与分析、智能控制与运维以及安全保障与隐私保护等五个重要方面。
通过推动泛在电力物联网的发展，电力行业将实现更高效的运行和管理，为实现智慧能源的目标做出重要贡献。
泛在电力物联网课程设计
泛在电力物联网课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握泛在电力物联网的基本概念、关键技术及其应用，提高学生在电力物联网领域的科学素养和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解泛在电力物联网的基本概念及其发展历程。
（2）掌握电力物联网的关键技术，如传感器技术、通信技术、大数据分析等。
（3）了解泛在电力物联网在电力系统中的应用，如智能电网、分布式能源管理等。
2.技能目标：（1）培养学生运用电力物联网技术解决实际问题的能力。
（2）培养学生进行电力物联网系统设计和调试的能力。
（3）培养学生开展电力物联网项目调研和分析的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对新技术的敏感度和好奇心，激发学生对电力物联网领域的兴趣。
（2）培养学生具备团队合作精神，提高学生在项目实践中的沟通与协作能力。
（3）培养学生具备社会责任感，关注电力物联网技术在可持续发展中的应用。
二、教学内容本课程的教学内容分为三个部分，具体如下：1.泛在电力物联网基本概念及发展历程：介绍泛在电力物联网的定义、特点、发展历程和未来趋势。
2.电力物联网关键技术：详细讲解传感器技术、通信技术、大数据分析等技术在电力物联网中的应用。
3.泛在电力物联网在电力系统中的应用：介绍智能电网、分布式能源管理等方面的应用案例，让学生了解电力物联网技术在实际工程中的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下：1.讲授法：用于讲解泛在电力物联网的基本概念、关键技术及应用。
2.讨论法：学生针对电力物联网相关话题进行课堂讨论，提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析电力物联网在实际工程中的应用案例，让学生深入了解并掌握相关技术。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，培养学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
物联网环境下的智能电网调度系统设计与应用
物联网环境下的智能电网调度系统设计与应用随着科技的不断进步，物联网技术在各行各业中得到了广泛的应用。
其中，物联网技术在能源领域中也展现出了强大的优势，智能电网作为一种新型的能源供应模式，已经成为了全球范围内的研究热点。
在智能电网中，电力调度系统起着重要的作用。
本文着重讲述物联网环境下的智能电网调度系统设计与应用。
一、物联网环境下的智能电网调度系统优势传统的电力调度系统主要是通过人工控制电力的供应和分配，但是这种方式存在着人工操作效率低、易出错、缺乏智能化等诸多问题。
而物联网环境下的智能电网调度系统的出现，极大地提高了电力供应的智能化水平，同时也解决了传统调度系统存在的许多问题。
具体来说，物联网环境下的智能电网调度系统具有以下优势：1.实现了电力设备的智能化管理：传统的电力设备管理方式主要依靠人工运维。
随着物联网技术的发展，智能电网的设备实现了自动化控制，不仅提高了设备的运维效率，而且可以实现对设备的实时监测，及时发现设备存在的问题，避免了电力设备的故障。
2.有效解决电力调度系统效率低的问题：物联网环境下的智能电网调度系统实现了电力信息的互联互通，可以优化电力的供需关系，提高了电力的调度效率。
同时，还可以对电力的使用情况进行实时监测，从而能够合理地调度电力资源，避免了电力浪费现象的发生。
3.实现了对电力系统的远程监控：物联网环境下的智能电网调度系统可以实现对电力系统的远程监控。
这种远程监控方式可以避免人工巡检时带来的不便，大大缩短了故障排除的时间。
同时，还可以对远程区域的电力设备进行监测，保障了远程区域电力的供应质量。
1.传统能源发电机组的智能化改造传统的发电机组中，常常存在着电力负荷无法实时的监测、控制设备过时、设备之间的通信不畅等问题。
这些问题导致了传统发电机组无法适应现代能源需求，因此需要对发电机组进行智能化改造。
智能化改造过程包括以下几个方面：①对发电机组进行设备升级，例如安装智能传感器、智能控制器等设备。
泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用 姚良 黄欣钱
泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用姚良黄欣钱摘要：随着信息技术的不断发展与进步，物联网技术发展日新月异，并广泛应用到电网行业中。
这两者的有效结合使基于传感器的电力系统升级转化为物联网系统，因此泛在电力物联网在一定程度上提升了电力系统的高效性、安全性和智能化。
鉴于此，本文对泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用进行分析，以供参考。
关键词：电力系统；泛在电力物联网引言物联网技术有效结合定位、传感器网络等技术，充分协调人与物和物与物之间的关联，有效运用感知、网络和应用层面体系结构，在检修设备、监测运行状态、智能化监管以及管理资产设备等环节获得理想成效，从而在技术经济不断发展的基础上重点突出电力系统中物联网技术的意义和作用。
1泛在电力物联网技术的概念泛在电力物联网技术是指可以在任何时间、任何空间、任何客户终端之间进行信息交互的技术方法。
该技术具备极高的兼容性，不同类型的数据信息都可以在电力网络中进行数据传输，其运行的本质是进行数据信息快速共享，进而形成将虚拟数据进行具象化呈现的物理实体。
各类型实体相互合作，使所有信息能够得到第一时间反馈，以实现电网信息实时交互目的的电力生活体系。
2泛在电力物联网的重要价值与意义探究智能化能源系统的发展方向之一就是能源互联网，能源互联网的特征包括通信、感知以及部件运用控制、智能化云端决策，而具有神经系统这一功能的则是泛在电力物联网。
神经系统涵盖了中枢和周边两种神经系统，周边神经系统在人体全身范围内都有覆盖，与内脏和皮肤紧密相连，而中枢神经系统的职责与功能则是协调、决策与感知。
电网的智能化管理、运行和调配与中枢神经系统较为一致，泛在电力物联网本身就是一个周边神经系统，其本身的测量、传感等功能都是由大量神经末梢来实现的，其次还具有一定的控制、传输采集通信、智能化边缘计算等功能。
3物联网技术特点物联网本质上是一种借助数据通信以及通信射频识别技术所实现的网络技术，基于上述两种技术创建一个系统性的网络架构，并采用信息共享的方式，为各个行业创建更适合未来发展的优势环境。
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基于泛在电力物联网的辅助决策系统的分析与设计
发表时间：2019-12-06T13:12:07.477Z 来源：《电力设备》2019年第16期作者：王景阳
[导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，在我国，国家电网有限公司也提出了打造泛在电力物联网的构想，预期通过物联网的技术让电力系统变得更加灵活，提高整体系统的感知度，从而提升电力系统在控制、调度方面的智能水平。
(吉林省等希科技有限公司吉林长春 130000)
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，在我国，国家电网有限公司也提出了打造泛在电力物联网的构想，预期通过物联网的技术让电力系统变得更加灵活，提高整体系统的感知度，从而提升电力系统在控制、调度方面的智能水平。
关键词：物联网；电力系统；关键型技术
引言
作为可持续发展的电力系统，在未来必将为世界经济的增长提供更具有渗透率的清洁分布式能源。
而且关于电力系统在经济层面的运行与安全管理，也因为大量分布式能源的持续接入而面临着巨大的挑战。
物联网技术作为新时代中蓬勃发展的核心科技，正处于勇敢应对这一挑战的技术前沿，物联网技术能够通过泛在的感知技术，为电力系统带来更为灵活的动态感知、实时通信、智能控制以及信息安全等等功能型技术，也能够不断的提高电力系统在运行过程中的智能控制与智能调度的能力，让不同类型的能源实现更有效的互动，从而将电力系统从一个单纯的电力传输媒介，转化成具有智能化的信息一体化的基础设备。
在未来，通过泛在感知技术，我们的电力系统将变得更加安全、更加可靠、更加具有可持续性。
1关于泛在电力物联网的概论与理论
1.1泛在电力物联网的相关定义
所谓的泛在电力物联网，通俗来讲，就是任何物之间都可以通过任何人、任何时间、任何地点来进行信息互联与交互。
在泛在电力物联网的领域中，电力用户、电力设备、相关的电网企业及其设备，还有发电企业、发电设备、电力供应商、供应设备、以及人与物之间都可以进行相互之间的信息互联与交互。
泛在电力物联网其实就是物联网技术在电力系统中的专业应用，换言之，也就是将物联网技术应用到电力系统中，因此其技术的本质就是实现了多种多样信息传感设备与通信类资源的一种共享，并且通过泛在电力物联网技术能够让具备物理概念的实体，拥有自我标识、动态感知以及智能处理信息的能力。
而拥有了能够让物理实体之间相互感知以及反馈控制的能力之后，就可以形成更加具有智能化的电力生产系统，也能够在未来让我们的生活更具体系化。
1.2泛在电力物联网的基础特征
泛在电力物联网是搭建在电网实体以及通信技术之上的，它所实现的是物理实体之间的互联、打破时空界限的信息互联以及在商业的资源互联。
因此，泛在电力物联网的特点主要是：具备了全息感知的能力；可以进行泛在的连接；实物之间的资源信息彼此都是开放共享的；能够将不同领域的技术进行融合创新。
而这些技术相互作用，彼此合作，最终将搭建出一个稳定的智慧型综合能源服务平台，这对电力市场的开拓、电力系统的技术改革都将起到极大的推动作用。
2需求分析
2.1电缆接头本体缺乏有效的带电在线监测手段
电缆在施工铺设阶段以及长期在地下电缆沟和隧道内运行阶段，都会不同程度的破坏电缆的绝缘性能，使绝缘材料的电导率及介质损耗变大，加剧电缆的绝缘老化。
电缆沟和隧道内的微气象环境缺乏有效地在线监测手段。
电缆沟和隧道内的水分、潮气、化学物质都会对电缆绝缘材料进行渗透，会引发电缆的绝缘老化，从而减少电缆的使用寿命。
电缆沟和电缆隧道安全消防措施与监测数据缺乏智能联动。
目前隧道内安装有自动排水、烟雾弹、风机等安全措施，应对不同类型的安全风险问题，但是这些措施的启动与否缺乏与隧道内的环境参数的关联，尤其是多因素的智能关联工作尚未开展。
针对上述问题，研发了基于泛在电力物联网的隧道电缆综合监测辅助决策系统。
整个系统采用16种智能感知传感器，感知单元就地计算决策，与全无线通讯方式相结合，并融合了传感网、WIFI、4G/5G等网络，实现了基于大数据驱动的辅助决策功能。
2.2设计原则
一是先进性原则。
采用先进成熟的网络通信技术组织网络，支持数据、视频、图像等多媒体应用，采用先进的无线传感器网络技术，与高效的4G和有线网络相结合，确保整个系统能有效地应对网络的扩展和变化。
二是有限开放原则。
电缆监测网络的建设遵循国网及省公司相关网络安全及协议标准，采用国网及主流软硬件厂商支持的标准协议及标准接口，形成自主可控的网络传输协议，一方面可以是遵从本协议的设备可以接入网络，另一方面可以无缝接入云平台，为网络互连奠定基础。
三是可管理性原则。
本系统通过4G及无线WIF网络的融合，可实现与每一个数据采集终端的通讯，并修改、增加或者优化相关功能、参数等，将大大提高网络的运行速率，并可迅速简便地进行网络故障的诊断。
四是安全性原则。
电缆监测系统的安全是本系统的核心任务之一，一方面是通过采取现代施工工艺及加工工艺，保障隧道内人身、设备以及用电安全；另一方面通过国网认证的授权机制、数据加密和跳频机制，保障数据安全。
五是灵活性和可扩充性。
电缆监测系统在选择网络拓扑结构的同时考虑将来的发展，由于网络中的监测设备、中继设备不是一成不变的，如需要添加或删除一个数据采集终端，或者对一些设备进行更新换代，或变动设备的位置，因此所选取的网络拓扑结构能够容易的进行配置以满足新的需要。
六是稳定性和可靠性。
网络拓扑结构中至关重要的是产品的可靠性，因为电力电缆工区中经常发生无线子网节点故障或传输介质故障，这就要求一个可靠性高的网络拓扑结构除了可以使这些故障对整个网络的影响尽可能小以外，同时还应具有良好自检报警功能。
2.3网络架构
本系统采用物联网的整体架构思想，形成了感知层、网络层、应用层的三层分布式网路架构形式.感知层是物联网的核心，也是隧道电缆综合监测辅助决策系统的核心，位于系统的最底层，其功能为“感知”，主要通过不同的传感器获取电缆本体及隧道环境相关的数据信息。
该系统的传感器利用无线通信技术向数据采集终端发送数据，实现传感器的智能和网络化测量。
网络层位于系统架构中的第二层，其功能为“传输”，即通过通信网络进行信息传输。
网络层充当感知层和应用层之间的链接。
本系统通过集成无线WiFi、4G网络、互联网和有线网络，构建星型和树型混合网络传输结构，负责将感知层获取的信息通过无线WiFi和4G网络安全可靠地传输到应用层，然后进行信息发布，最后根据不同的应用要求进行处理。
应用层是隧道电缆综合监测辅助决策系统的顶层。
它的功能是“处理”。
应用层可以对感知层采集的数据进行计算、处理和挖掘，实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。
本系统主要考虑应用层的两个功能，一个是数据，另
一个是应用。
2.4应用设计
为用户提供大数据平台，实现电缆监测数据实时采集、历史数据查询、数据分析、报警阈值设置、信息推送等功能。
在数据分析方面结合局放、护套环流、本体温度和环境温度综合分析电缆运行状态，形成四因素电缆故障综合判断依据，提高判断的有效性，降低误报率。
同时，系统提供隧道内烟雾报警、有害气体报警、振动报警、井盖翻动记录及报警、视频/图像监控电力电缆隧道内安全状态（如人员、设备报警、水位报警），可以设置报警阈值及推送。
结语
本系统目前已经完成了硬件研发（包括感知单元、数据采集终端、数据中继终端、数据汇聚终端）和软件研发（综合监测、辅助决策、智能联动），已经开展了试点安装和示范应用。
参考文献:
[1]徐亚兵.电缆隧道多状态综合监控系统设计与研究[J].硅谷,2015(2):20-25.
[2]董雷,刘刚,张芷艺.城市电缆隧道多状态在线监测系统设计[J].电气工程应用,2016(2).。