山東理工大學智能電網(wǎng)研究院院長、博士生導師徐丙垠長期致力于配電網(wǎng)繼電保護與自動化、智能配電網(wǎng)研究。近日，徐丙垠在接受記者采訪時表示，目前配電自動化系統(tǒng)存在的“痛點”，可以通過建設配電物聯(lián)網(wǎng)來解決，建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將帶動電力系統(tǒng)形成巨大產(chǎn)業(yè)鏈。
記者：國家電網(wǎng)有限公司年初提出了“三型兩網(wǎng)、世界一流”的戰(zhàn)略目標。您長期研究配電自動化，請談談泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與配電自動化系統(tǒng)之間的關系。
徐丙垠：建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，其中覆蓋配電網(wǎng)的部分應是重點，稱為配電物聯(lián)網(wǎng)。一方面，目前我國的配電網(wǎng)仍然比較薄弱，制約了供電安全性與可靠性進一步提升，需要通過建設一流配電網(wǎng)以及與之相適應的配電物聯(lián)網(wǎng)來補齊短板。另一方面，分布式電源、儲能裝置與電動車的接入都在配電網(wǎng)側，用戶與電網(wǎng)的互動主要在配電網(wǎng)中進行，需要通過配電物聯(lián)網(wǎng)的建設支持分布式電源即插即用，實現(xiàn)源儲荷網(wǎng)之間的實時友好互動。
常規(guī)的配電自動化系統(tǒng)主要針對中壓配電網(wǎng)的監(jiān)控與故障處理，很少覆蓋低壓配電網(wǎng)，幾乎不涉及負荷側，難以實現(xiàn)分布式電源管理、虛擬發(fā)電廠、需求響應等高級應用功能，也不能為其他系統(tǒng)提供配電網(wǎng)的全景數(shù)據(jù)。而且，目前的配電自動化系統(tǒng)是一個主從式集中控制系統(tǒng)，沒有解決好終端之間的對等通信與數(shù)據(jù)安全交換問題，不能很好地支持分布式自治控制功能。由于缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，硬件與軟件設計開放性差，配電終端與應用軟件的即插即用無法實現(xiàn)。
配電物聯(lián)網(wǎng)是配電自動化系統(tǒng)的擴展、升級與提高，具備良好的安全性與開放性，能夠更好地支持面向智能配電網(wǎng)與主動配電網(wǎng)的各種應用，是配電自動化系統(tǒng)發(fā)展的新階段。目前配電自動化系統(tǒng)存在的“痛點”，可以通過建設配電物聯(lián)網(wǎng)來解決。
記者：您認為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設需要哪些核心技術？
徐丙垠：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)所有電力設備、運行管理人員和用戶的互聯(lián)互通，其中的終端與信息處理系統(tǒng)要做到即插即用；軟件設計應打破過去一個廠家包辦的封閉式做法，將應用軟件通過開放式應用程序接口訪問底層數(shù)據(jù)，使其像智能手機一樣，支持第三方APP接入。
目前的通信協(xié)議（如IEC101/104）只是解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴驶瘑栴}，并沒有對“數(shù)據(jù)是什么（即數(shù)據(jù)模型）”做出統(tǒng)一定義。APP在訪問數(shù)據(jù)時，只有通過查看數(shù)據(jù)源裝置（系統(tǒng)）設計者提供的信息點表文件，才能了解數(shù)據(jù)的來源與含義。而信息點表是由各個廠家自行定義的，因此，系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作量非常大，并且制約了第三方APP的開發(fā)與應用，限制了新技術的發(fā)展。解決問題的途徑，是采用全球統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型?？梢哉f，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，就不可能有真正意義的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
現(xiàn)在發(fā)布的國際電工標準數(shù)據(jù)模型，主要覆蓋了變電站自動化、配電自動化與分布式電源等部分的應用，還有相當一部分應用沒有標準模型。在建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)過程中，一方面要遵循國際電工標準模型，避免另起爐灶，做重復性的工作；另一方面也要積極參加國際電工標準的制定工作，既滿足電力物聯(lián)網(wǎng)建設的需要，同時也推動我國研究成果成為國際標準。
在網(wǎng)絡安全方面也需要核心技術?，F(xiàn)有的電力自動化信息系統(tǒng)是一個相對封閉的系統(tǒng)，一般局限在專用網(wǎng)內(nèi)，而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一個開放的系統(tǒng)，要滿足公用網(wǎng)中終端與用戶的訪問需求，對網(wǎng)絡安全提出了更高的要求。此外，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的終端具備邊緣計算功能，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式自治控制，例如饋線終端不依賴于主站實現(xiàn)故障隔離與供電恢復控制，分布式電源終端能夠接收上游開關動作的信息，在配電線路出現(xiàn)孤島運行狀態(tài)時將分布式電源切除，這就要求終端之間能夠進行實時對等通信。目前，終端與主站通信的加密措施耗費大量的軟件與硬件資源，不適用于終端之間通信的安全防護，需要研究針對分布式控制的安全加密技術。
另外兩項核心技術是大數(shù)據(jù)與人工智能（AI）技術的應用。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)全面感知電力系統(tǒng)運行與業(yè)務狀態(tài)，運用大數(shù)據(jù)與 AI技術分析所獲取的海量感知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)優(yōu)化運行、電力設備故障預警與用戶行為分析、市場風險控制等高級應用，對提高電力系統(tǒng)的運行安全可靠性與運行效率、改善用戶服務質(zhì)量具有十分重要的意義。
記者：您認為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將會帶動哪些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？
徐丙垠：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)會直接帶動傳感器、電力二次設備以及信息通信（ICT）產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。更重要的是，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)提供一個安全開放的數(shù)據(jù)交換、運行控制與管理平臺，將電力設備、電力運行人員與用戶隨時隨地連接起來，將推動分布式發(fā)電、儲能、電動車、智能家電、數(shù)據(jù)分析服務、系統(tǒng)運維服務、電力系統(tǒng)調(diào)峰輔助服務、電力交易服務、高效綜合能源利用等新設備、新業(yè)務、新商業(yè)模式的發(fā)展，會圍繞電力系統(tǒng)形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設為配電自動化業(yè)務的升級與發(fā)展提供了巨大的機遇。
在配電自動化和信息化建設方面，國網(wǎng)山東電力一直處于領先地位，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設奠定了雄厚的基礎。我們將進一步推動與國家電網(wǎng)公司各單位的合作，開展基于物聯(lián)網(wǎng)技術架構的新型配電終端研究，實現(xiàn)配網(wǎng)運行狀態(tài)更全面的監(jiān)測分析，配網(wǎng)故障異常的更精準定位診斷，為電力客戶提供更良好的服務交互。
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