深度 | 电网改革箭在弦上 泛在电力何去何从

国网提出“泛在电力物联网”建设，其含义是在当前智能电网的基础上，继续加强电网信息化的建设，利用电力信息通信网络，实现电网各个环节上的智能终端、设备信息的高效传输、分析、处理，从而进一步提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度、电力系统分析、预警、自愈及防范灾害的能力以及电网安全运行水平，实现电力从生产到消费各环节的精细化管理，达到节能降耗、经济高效的目的，其本质是智能电网建设的进一步深化，而电力信息通信网络，以及数据平台，处理及运用是核心。

除了国网集团层面，国网各省的子公司，也在推进电力物联网工作部署，部分地区已推出重点工作计划、专项建设任务等。

目前看，各网省公司提出的重点建设方向，主要在电力无线专网建设、信息采集终端推广、虚拟电厂、数据资产管理、智慧能源服务等领域，我们预计未来还会不断有新的方向、业务形态出现，比如精益运检、网络信息安全、人工智能的运用等。

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泛在电力物联网市场潜力

泛在电力物联网的建设是一项系统工程，涉及多个高新技术领域。本章将从技术和市场的角度，分析泛在电力物联网未来的市场空间。

2.1泛在电力物联网所涉及的新技术领域

根据国网下属电科院提出的ACNET信息通信系统，我们可以看到泛在电力物联网在未来电网中起的作用。具体而言，通过数以亿计的传感器，进行物理量、电气量和状态量等信息的感知；信息传输系统以5G通信技术为起点，结合高密度的卫星系统，形成空天地一体化通信平台；存储和运算设备基于大数据/人工智能平台，采用先进芯片技术、协同计算技术等，极大提升计算力，形成以人工智能为核心的“超级计算机”。所涉及的新技术领域如下：

2.1.1 边缘计算

数以亿计的传感器接入，带来了超大规模数据处理的要求，而当前集中式数据处理是难以实现的。边缘计算是指在网络中设置不同层次的计算节点，接入的数据在就近节点进行计算，而无需逐级上传下载，大大提升了整个网络的运算效率。

在当前的技术水平下，边缘计算是万物互联的必要前提。根据IDC数据统计，到2022年，将有超过500亿终端和设备联网，而其中超过75%的数据需要在网络边缘侧进行分析、处理和存储。

2.1.2 通信网络

电力系统通信网络主要有三个部分：骨干通信网、配电通信网和终端接入网。

骨干通信网：传统骨干通信网定制化能力不足，难以满足长距离输电、大范围消纳、远距离互动等大带宽、高可靠、低时延等要求。需要基于M-POTN构建极简架构、长距离大容量、低时延高可靠、带宽按需调整、全网同步（纳秒级别）的新一代骨干通信网，实现网络即服务（NaaS）。

配电通信网：传统光纤通信覆盖范围受限，新型配电网业务要求网络灵活接入并满足不同的需求，因此配电通信网仍需在覆盖范围、传输容量和网络灵活性方面进一步提升。引入5G通信技术将是未来发展的方向。

终端接入网：此前终端接入网建设较为分散，技术制式、接口协议不统一。未来终端接入将趋于实时互动、双向传输、即插即用、开放互联、标准高度统一。目前来看，5G通信技术是最佳解决方案。

通信网络是电力系统安全平稳运行的重要保障，整体而言，通信网络的建设重点将向终端下沉，5G通信技术将为多等级、多样化的数据传输提供技术支撑。

2.1.3 云计算平台

海量数据接入与实施相应的要求，终端计算能力难以满足，需要引入云计算。云计算是一种基于互联网的计算平台，共享的软件、硬件资源和信息可以按需求提供给计算机各终端和其他设备，提供算力支撑、应用开发和数据融合。

电网应用方面，国网已经推出“国网云”作为泛在电力物联网的计算平台，包括企业管理云、公共服务云和生产控制云（三朵云），分别覆盖不同区域的资源和服务范围，由一体化“国网云”平台（云平台）和各类业务应用组成。

2.1.4 人工智能

所谓人工智能，是指通过模拟、延伸、扩展人类智能，利用机器感知、机器学习、机器思维和智能行为等技术，使计算机在一定程度上代替人类做出分析、判断和决策。同时，人工智能还具备自我学习能力，应对和处理随机事件与突发情况的能力也在不断提升。

将人工智能的理论、技术和方法，与电力系统的物理规律、技术和知识融合创新，形成专用的电力人工智能将是大势所趋。

2.1.5 5G通信技术

5G即第五代移动通信技术，理论传输速度可达1-10Gb/s，远远高于4G网络传输速度，具有多连接、低时延、高扩展性等优势，可以广泛应用在低功耗广覆盖物联网市场，与泛在电力物联网的通信要求非常契合。

和4G相比，一个5G基站可以接入更多的终端，但是单个基站覆盖范围更小，因此需要在特定场景下密集部署。其应用场景非常广泛，例如，一个社区可以通过NB-IoT（移动物联网）管理所有的水表、电表、燃气表、路灯、井盖等终端；一个工厂可以通过NB-IoT管理所有生产设备运行、监控、空调和效仿等。工信部2017年发布的《关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》中指出，到2020年，NB-IoT基站部署将达到150万个，终端连接数将达到6亿个。

5G通信技术在电力系统的应用将是丰富多样的，基于其性能特点可以实现四种最具典型代表意义的业务需求。一是满足智能分布式配电自动化、毫秒级精准负荷控制、主动配电网差动保护等工业控制类下行业务所需的超高可靠超低延时需求；二是低压用电信息采集、智能汽车充电桩、分布式电源接入等信息采集类上行业务所需的海量物联终端接入需求；三是输变电线路状态监控、无人机远程巡检、变电站机器人巡检、AR远程监护等所需要的高清视频回传需求；四是调度电话、管理电话、远程巡检、应急通信等需要高安全、高可靠、高接通率和高清通话质量保障的高清语音通信需求。