电力泛在物联网网关安全接入节点辨识模型构建

在电力泛在物联网网关安全接入节点辨识过程中,由于节点信任度计算结果不准确,导致整体查准率下降,因此构建了一种电力泛在物联网网关安全接入节点辨识模型。利用感知技术采集物联网网关安全接入节点信息,根据采集到的信息对节点信任度进行计算,并汇总成评价列表,结合节点安全等级构建虚拟安全域。在此基础上构建网关接入节点控制模型,将接入节点进行二次扫描与控制,结合节点信任度计算结果完成电力泛在物联网网关安全接入节点辨识。仿真实验结果表明,与传统模型相比,在同样参数条件、节点规模增大、恶意节点规模增大的情况下,文章设计模型的安全接入节点查准率均较高,验证了该模型的优越性。

多模态马尔科夫决策泛在电力物联网大数据智能挖掘

针对泛在电力物联网结构复杂、数据多样且不确定的问题,提出了一种基于多模态马尔科夫决策的泛在电力物联网大数据智能挖掘方法。该方法构建了一种基于最大熵的马尔科夫决策算法,对电力泛在物联网进行故障诊断和负荷预测,具有标记样本需求量小、置信度高的特点。通过结合电气量信息及开关量信息来提取电网数据特征,从而充分利用多模态数据样本。仿真分析与实验结果表明,相比于传统方法,所提方法能够有效识别出包括信息畸变在内的电网故障,提升电网故障诊断的准确率和电网负荷预测的精度。

基于泛在电力物联网的智能财务系统分析

阐述基于泛在电力物联网的智能财务系统设计,分析它的潜在价值,探讨数据采集和处理、数据分析和预测、财务决策支持系统的建立,提出案例解析。

区块链在电力设备泛在物联网应用的关键技术及方案

随着泛在电力物联网(ubiquitous power internet of things,UPIoT)的建设,将有亿级海量终端设备接入系统,给基于传统中心化分布式网络结构的电力设备泛在物联网带来巨大的挑战。为此,首先分析了泛在电力物联网在网络结构、信息安全、隐私保护、通信壁垒和多主体协同中存在的问题。然后利用区块链思维将区块链技术与物联网(internet of things,IoT)相结合,提出了基于区块链的电力设备泛在物联网建设方案,并重点阐述了在物联网区块链应用中的分区并行高通量联盟链、跨链通信、共识算法、智能合约、加密算法和数据压缩等关键技术。最后讨论了区块链与电力设备泛在物联网融合创新的发展趋势。区块链技术的发展势必深刻影响到社会的方方面面,论文的研究成果可为区块链在电力物联网的应用和实践提供参考。

输配电设备泛在电力物联网建设思路与发展趋势

泛在电力物联网(UPIoT)建设是电网企业转型升级的重要内容和关键环节。为此,论文首先介绍了输配电设备物联网建设的总体架构,概述了应用层、平台层、网络层和感知层4个层级的构成和基本功能;然后从设备的角度分析了输电、变电和配电设备的运行特点和监测需求,提出了其对应的物联网建设方案和应用场景;最后根据泛在物联网的发展情况,分别从管理、应用模式和技术3个层面对其发展趋势进行了分析,指出泛在电力物联网将取代传统的设备巡视和运维手段,围绕数据将衍生出多种应用模式,电力物联网的建设将带动取能、传感、通信、数据应用等多方面的进步。研究结果可为后续泛在电力物联网的研究和实践提供参考。

泛在电力物联网体系架构及实施方案初探

为应对能源互联网发展对电力系统海量数据全面感知、广泛互联的要求,物联网技术与智能电网深度融合而来的泛在电力物联网概念被提出,成为能源互联网电力领域信息共享网络发展的新思路、新模式、新焦点。首先论述了泛在电力物联网的基本概念与主要特征,构建了由感知层、边缘层、网络层及平台层构成的泛在电力物联网体系架构;其次深入剖析了泛在电力物联网与坚强智能电网、能源互联网之间的协同发展关系;最后从功能模块与建设时序2方面,提出了适应多维业务场景需求的泛在电力物联网实施方案建议。

5G通信与泛在电力物联网的融合:应用分析与研究展望

泛在电力物联网是物联网在电力行业的一种具体表现形式,是互联互通的电力网与通信网深度融合的产物,是实现能源互联网的重要举措。第五代移动通信(5G通信)因具有高带宽、低时延、低功耗等优势,受到各行各业青睐,也将于泛在电力物联网深度融合。基于此,探讨了5G通信技术与泛在电力物联网的深度融合,深入分析了5G通信在泛在电力物联网中的应用场景,总结了5G通信支撑泛在电力物联网关键技术;鉴于未来5G通信网基站密集,能耗可观,进一步还研究了泛在电力物联网下5G通信网的能量管理机制,以及两者产能用能的协调互动;最后,对未来5G通信与泛在电力物联网的融合研究进行了展望。

“云大物移智”与泛在电力物联网融合的安全风险分析及安全架构体系设计

随着泛在电力物联网建设进程的推进,“云大物移智”与泛在电力物联网在融合应用过程中所面临的信息安全风险亟待解决。针对“云大物移智”与泛在电力物联网融合应用的安全问题展开研究,从泛在电力物联网的多层级架构入手,分析了“云大物移智”在该架构中的融合应用场景,并探究了可能面临的安全风险问题;在此基础上,设计提出了适用于泛在电力物联网的多层级安全架构,以期为泛在电力物联网的安全风险防范提供思路借鉴和决策支撑。

面向泛在电力物联网的5G通信:技术原理与典型应用

在坚强智能电网的深化建设与泛在电力物联网的快速发展中,第5代移动通信技术(5th generation mobile networks,5G 通信)因具有“高带宽、高容量、高可靠性、低延时、低功耗”的特点,将成为引领和支撑电力系统技术创新、实现万物互联的关键技术。电力系统本身的特点以及其对通信的要求决定5G通信技术在某些特定领域能够发挥关键作用。该文介绍5G通信的基本技术原理及其特征、关键性能指标,分析 5G 在未来电力系统通信中的应用定位,深入探讨其在电力系统中面向高带宽、高容量、低时延3大需求的潜在应用场景;最后分析了其在物理、信息和用户层面对电力系统的影响与挑战。

基于5G的泛在电力物联网

在大规模分布式发电和储能的接入下,能源行业结构不断调整。能源互联网和泛在电力物联网的概念相继被提出,要实现电力系统数据的泛在连接,电网建设进入新阶段。5G技术飞速发展,有着带宽更大、传输速率更高、时延更低的特点,与泛在电力物联网网络层的建设紧密结合。介绍了泛在电力物联网的概念,结合5G技术的关键技术和特点,探讨5G在泛在电力物联网中的应用场景。最后指出了基于5G的泛在电力物联网面临的安全性挑战和未来发展方向。

互联网视角下的泛在电力物联网

泛在电力物联网为能源产业的发展和转型提供了新的契机和环境,融合了智能电网与泛在电力物联网的能源互联网是未来能源发展的必然趋势。泛在电力物联网的本质是通过多元主体的泛在连接形成以数据为驱动的能源互联网,实现业务的持续创新发展和能源产业链的价值提升。在此基础上,首先梳理了泛在电力物联网的演进历程,进而解读了泛在电力物联网的概念及其体系架构,然后从互联网视角分析了泛在电力物联网的思维特征和运营模式特征,最后从数据业务化及综合能源服务等方面提出了互联网视角下泛在电力物联网的发展路线,为能源互联网的建设和发展提供参考。

泛在电力物联网背景下基于联盟区块链的电力交易方法

泛在电力物联网的建设,推进电能的生产消费进一步向分布式发展,出现了更多电力自由双边交易。中心化电力交易模式中,市场主体互信度不够,数据安全性不高。提出基于联盟链技术的电力交易方法以解决这些问题,确保交易高透明度、可追溯性与不可篡改性。联盟链分布式存储与数据共识机制确保电力交易系统安全性。保留交易中心的监管权限、将调度中心安全校核与电网输送电能环节纳入电力交易,提升联盟链技术应用于电力交易业务的可行性。最后设计交易平台中发、用电多方合作博弈交易情景,多发电方共同完成电力需求。该方法有利于灵活调整交易电量,增加合作收益,避免单个发电方无法满足规定时间内过大电力需求的隐患,为未来的弱中心化电力交易模式提供新思路。

泛在电力物联网下虚拟电厂的研究现状与展望

可再生能源的规模化接入与应用是泛在电力物联网的基础性特征之一,其固有的不确定性一方面会给电网的安全稳定运行带来影响,另一方面导致其无法直接加入电力市场运营。虚拟电厂作为一种多能源的聚合模式,可对分布式可再生能源进行协同控制,并以一个集合体的形式参与电力市场,对于实现泛在电力物联网建设内容中提升电网安全经济运行水平以及促进清洁能源消纳具有重要意义。国内外对虚拟电厂的研究由来已久,欧洲FENIX项目虚拟电厂以实现分布式电源可靠并网和电力市场运营为目标,而北美的虚拟电厂主要基于需求响应计划,所以虚拟电厂聚合了大量可控负荷。在中国,国网冀北电力公司虚拟电厂示范工程兼顾考虑“源-网-荷-储”的互动,将泛在可调资源聚合为可与电网柔性互动的互联网电厂。在此基础上,首先分析了虚拟电厂在协调控制、优化调度、参与电力市场交易3个方面的研究现状。虚拟电厂的协调控制对象主要包括各种分布式电源、储能系统、可控负荷以及电动汽车,协调控制方式主要分为集中式控制和分散式控制。在集中式控制下,虚拟电厂的全部决策由中央控制单元制定;在分散式控制下,虚拟电厂的决策由各个代理系统取代。虚拟电厂的优化调度是指在满足各机组出力约束和网络约束的前提下,以收益最大化、运行成本最小、碳排放最小为目标,对自身内部多个电源的容量配置或出力进行优化调度,或者将虚拟电厂作为一个整体参与电网调度。此外,虚拟电厂利用其先进的通信技术在参与电力市场交易时能够快速响应市场电价变化、负荷需求变化,对促进电力市场自由化、增加市场灵活度、引导用户调峰调频等方面起到重要的作用。其次,详细阐述了泛在电力物联网下虚拟电厂的关键技术,包括“边缘-云”计算架构、区块链技术和大数据技术。“边缘-云”计算架构,一方面,通过云主站对虚拟电厂内部参与需求响应的负荷进行选择;另一方面,通过边缘计算感知用户用电行为,使得虚拟电厂在制定投标策略时能够更加精准。区块链技术去中心化和透明化的特点与虚拟电厂在地域上的分散性和调度过程中的协调控制有一定的相似之处,同时区块链技术也可保证虚拟电厂参与电力市场交易时的公平性和信息安全。大数据技术一方面可用于对各分布式电源的出力进行更为精确的预测;另一方面也可用于处理虚拟电厂内部的各种信息,提高各单元数据交换与处理的速度与精度。最后,对泛在电力物联网下虚拟电厂的研究进行了展望。考虑了全成本节点电价下虚拟电厂的模型与优化调度方法以及虚拟电厂的信息物理安全问题与对策。

基于LPWAN的泛在电力物联网

高比例的可再生能源接入、电力市场化改革和"互联网+"智慧能源的快速发展需要大量的数据支撑,并实现物理、商业、信息的广泛互联、智能互动。关键步骤之一是建立泛在电力物联网(Ubiquitous Power Internet of Things,UPIoT),实现电力系统中人与物、物与物、人与人之间随时随地通信。首先介绍了UPIoT的发展背景与基本概念、主要的低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技术,然后以LoRa物联网解决方案为例介绍了基于LPWAN的UPIoT的体系架构及性能。最后探讨了UPIoT的应用前景,并指出了UPIoT需重点研究和解决的两个特殊问题,即:低压电力线载波通信(PLC)和强电磁干扰环境下的信号处理。

基于泛在电力物联网的电力能耗管理系统研究

随着当今时代互联网的飞速发展,传统电网已经不再能满足人民日益增长的电力需求。为实现全面感知、可靠传输、智能处理、互交互联的新一代电力系统,国家电网提出发展泛在电力物联网的战略目标。首先以清洁能源、能源需求为背景,对泛在电力物联网的概念、基本构架进行详细阐述。然后对电力能耗监测管理系统构架的主要关键技术进行说明。最后以华北电力大学扬中智能电气研究中心的电力能耗监测管理系统为实例,阐述泛在电力物联网基本应用情况,为其它相关研究提供参考。

泛在电力物联网下电动汽车充电服务费定价模型

针对现有充电服务难以定量定价的问题,提出了一种基于系统动力学的充电服务费定价模型。首先,分析了充电服务网在泛在电力物联网定位及多主体关系;然后,综合考虑社会发展、人口增长、电动汽车规模、科学水平、充电桩数量、建设成本等多维因素,量化多维因素之间的因果关系,由此建立充电服务费定价的系统动力学模型,得到充电服务费价格未来的变化趋势,并分析不同因素对充电服务费价格的影响。根据设置的参数值和不同场景,对充电服务费价格和变化趋势进行仿真。仿真结果发现:在算例场景设置条件下,电动汽车充电服务费的变化曲线呈现V型,前期阶段充电服务费价格逐渐降低至最低,主要受到政府补贴政策的影响;中间阶段充电服务费缓慢增加,原因是政府补贴的不断衰减、充电服务网络进一步完善,新增充电设施增加了建设成本;后期充电服务费变化逐渐稳定,基础设施的建设成本成为影响充电服务费最主要的因素,充电量的变化在一定程度上也会影响充电服务费的定价。本文为充电服务定价问题提供了一种具有可操作性的宏观动力学定量分析模型,为未来充电服务网运营与规划提供了参考。

泛在电力物联网环境下考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型

建设泛在电力物联网的目标之一是促进清洁能源的消纳,应对能源消费清洁低碳转型的需求。泛在电力物联网环境下,以虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)作为分布式可再生能源管理的手段,提出一种考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型。依据碳排放权配额制原则,建立三种不同碳排放权约束场景,并利用基于分布估计的膜算法分析三种场景下系统的调峰成本和环境效益。结果表明,碳排放权约束会导致调峰系统出力变化来减少碳排放量,但在一定范围内系统的碳排放量不随约束的变动而改变,具有一定的自由碳排放权约束空间。碳排放权约束水平会影响VPP调峰系统的经济成本,碳排放权的分配应遵循公平性和效率性原则。

储能参与泛在电力物联网辅助服务应用综述

电力体制的逐步深化改革和电力市场化交易机制的逐步完善,为储能发展提供了新的契机,储能将呈现出多元化发展的良好态势。同时辅助服务补偿机制的建立,加速了储能系统在辅助服务领域的渗透,辅助服务市场也将成为未来储能的主要应用方向之一。针对储能在辅助服务中的参与机制和研究现状进行调研归纳,讨论了储能在电力系统辅助服务中的发展前景和研究方向。结合泛在电力物联网的建设,对储能在我国参与辅助服务的商业模式进行了探讨。

泛在电力物联网优化与调控方法研究

建设泛在电力物联网能够为电网的运行与管理、投资与服务开辟新的道路。依托泛在电力物联网的发展路径,可实现泛在电力物联网优化调度建设,提升能源系统的效率。首先研究了泛在电力物联网平台层和感知层的优化主体和内容,然后在此基础上构建了物理网终端设备参与的边缘优化调度模型,最后以某园区的典型日负荷为依据,选择NSGA II智能算法对该模型进行应用,验证了该模型的可行性,整体实现了对泛在电力物联网的建设与应用。

基于泛在电力物联网技术实现电力安全器具监管的研究

电力检修工作中,应用电力安全器具可以保证工作人员的人身安全,因此电力安全器具监管工作至关重要,但是随着电力安全器具种类的增多以及智能化程度的提高,监管工作十分困难,造成器具数量缺失率高、调用率低。该文提出了基于泛在电力物联网技术实现电力安全器具监管的方法。首先引入泛在电力物联网技术,并通过感知层采集安全器具数据,利用网络层对采集数据实时传输将数据存储在平台层中,等待应用层调用。结合泛在电力物联网技术与人工管理模式,实现电力安全器具监管。实验结果表明:所研究的监管方法管理成效以及调用率高于当前管理方法,其器具数量缺失率低,证明该文研究的监管方法是有效的。