簡析泛在電力物聯網緣何有魅力

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

 

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

關鍵詞：物聯網；發展；創新；泛在電力物聯網

 

0引言

泛在電力物聯網將電力用戶及其設備、電網企業及其設備、發電企業及其設備、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、發電、供應商和社會服務；以電網為樞紐，發揮平臺和共享作用，為全行業和更多市場主體發展創造更大機遇，提供價值服務。

1泛在電力物聯網是什么

在今年之前，鮮有人知道。自3月8日電網公司召開泛在電力物聯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。不管是能源行業還是資本市場，泛在電力物聯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，泛在電力物聯網指數繼續大漲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，電網產業鏈個股爆發，多只個股成功實現兩連板，逾20只相關個股漲停。“帶‘電’的都漲了！"不少股民發出感嘆。這個電網公司新提出的“泛在電力物聯網"到底有何魅力？又會為能源界帶來什么發展新機遇？

2 技術，打通五大業務場景

 

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網企業，需建設運營好“兩網"。一是建設運營好以特高壓為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網；二是要充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術和先進通信技術，打造狀態感知、信息處理、應用便捷靈活的泛在電力物聯網。

據了解，泛在電力物聯網是圍繞電力系統各環節，充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術，實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互，具有狀態感知、信息處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統。

這其中涉及行業頗多，從發電側的光伏、風電等新能源產業，電動汽車行業，再到輸、配電業，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鏈，還涉及通信科技前沿的5G行業。

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

根據電網公司的戰略安排，泛在電力物聯網的建設將分兩個階段：2019年至2021年初步建成網路，基本實現業務協同和數據貫通，初步實現統一物聯管理等目標；2021年至2024年建成泛在電力物聯網，實現業務協同、數據貫通和統一物聯管理，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網生態圈。

“我們預計今年將成為泛在電力物聯網投資元年，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，行業增速三年年化50%以上，相關公司訂單將從今年開始出現年50%至100%增速。"興業證券稱。

3 投資漲潮，商業大佬紛紛表態參與

從電網公司對泛在電力物聯網的定位可知，泛在電力物聯網從技術改進升級、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、綜合化發展，從而影響電力全產業鏈。

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

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

4安科瑞為電網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，逐漸完善了從電力物聯網云平臺到終端傳感器的生態體系，在“源（電源）-網（電網）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環節加大研發投入，已經形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）"的生態系統，參與泛在電力物聯網建設，為電網建設“三型兩網"提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現信息連接和交互，產生共享數據，從而為電網、發電、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、環保用電監管云平臺、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務、環保部門、安監部門、住建部門等。

4.1.1變電所運維云平臺

 

         

據統計全國高供高計的工商業用戶數量達到200多萬戶，規模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統，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境數據，包括電流電壓功率、開關狀態、變壓器溫度、環境溫濕度、煙霧、浸水、視頻、門禁等信息，有異常發生10S內通過短信和APP發出告警信號。平臺通過手機APP下發運維任務到人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執行過程進行閉環，提高運維效率，即時發現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，如辦公建筑、工廠、教育建筑、醫療建筑、商業綜合體等，可通過局域網、互聯網或者4G網絡采集不同區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，按照區域、部門、用電設備類型進行細分，提供同比、環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環保用電監管云平臺

近年來我們的環境質量有了很大的改善，這都歸功于層面對環保的重視和環保部門的有力監察執法。安科瑞針對環保監察的痛點研發了環保用電監管系統解決方案，助力環保部門堅決打贏藍天碧水保衛戰。

Acrelcloud-3000環保用電監管平臺主要為環保監察部門和產污排污企業服務，為環保部門提供在線監管和執法依據，為生產企業提供設備運行監控和產污排污數據記錄。

平臺采集生產企業總用電量、生產用電和治污設備用電量，進行關聯分析，及時給出環保設備異常運行信號或企業異常生產信號，實現全過程防控。前端設備采用不停電免接線方案采集用電數據，經LORA無線上傳到環保數據網關，再通過4G上傳平臺服務器或縣、市、省級環保平臺。各地環保部門通過污染防治設施用電實時監控，實現對排污企業生產運行*、全流程監控，達到變人防為信息化技防，從事后處罰到介入式執法，扭轉傳統依靠人力、經驗進行現場核查的狀態，為環保監管開辟更加切實、的監管方式，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年全國共接報火災23.7萬起，因違反電氣安裝使用規定引發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生，現用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養老福利院、醫療場所、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計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現場數據，實時發現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，防止電氣火災的發生。系統可以顯示所有監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，實時評估企業用電狀態。

電動汽車現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通過物聯網技術對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，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；通過微信小程序掃描二維碼，進行支付后，系統發起充電請求，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模塊接入互聯網，配合加密技術和秘鑰分發技術，基于TCP/IP的數據交互協議，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。基于電動自行車火災的危害和特點，各級部門發文對電動自行車火災的整治都放在規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，可應用于商業樓宇、小區、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物業小區預付費管理云平臺

安科瑞遠程預付費系統可以針對各商業綜合體、小區、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業，學校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業分布式財務操作，在線支付，總部財務扎口等。目前Acrelcloud-3000預付費管理系統已經成功在上述各場景得到廣泛的應用并已經穩定運行多年，適用于物業公司對小區、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。

 

4.2有線/無線物聯

安科瑞根據多年來的項目經驗，結合用戶實際需求，開發了各類有線、區域無線、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網建設。

4.3邊緣計算

安科瑞針對物聯網應用開發了多款智能網關，采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，并根據云平臺的需要，采用不同的協議和云平臺對接。所有數據采集、計算、異常報警觸發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，斷點續傳，提高數據可靠性。

4.4終端設備

針對泛在電力物聯網的建設，安科瑞陸續推出多款物聯網儀表，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網的應用

近兩年來，安科瑞已經陸續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全國各地運行案例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網的一部分。

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

5結論

安信證券稱，從受益的節奏與體量來看，首先受益的當屬具備泛在電力物聯網整體解決方案綜合實力的電網公司系信通產業單元；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和相關軟件企業；再次為傳感監測類及相關應用類的企業。

火熱的市場中也出現不少商業大佬的身影。

格力電器董事長董明珠在上表示，格力電器與電網公司已在雄安新區低壓直流生態系統的研發中有密切合作，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網和堅強智能電網的建設與發展。

此外，互聯網*公司創始人李彥宏、360集團董事長兼CEO周鴻祎、聯想集團董事長兼CEO楊元慶等紛紛表示看好泛在電力物聯網。而致力于發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網的應用中。

參考文獻

[1] 凌瑋.泛在電力物聯網緣何有魅力

[2] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版