隨著智能電網(wǎng)的深化建設與互聯(lián)網(wǎng)新型技術的快速發(fā)展，未來電網(wǎng)將進入“互聯(lián)網(wǎng)+”時代， 系統(tǒng)中個體將實現(xiàn)廣泛互聯(lián)。在此背景下，智慧能源綜合服務發(fā)展的困境得以解決，其服務內(nèi)涵與服務形式將得到不斷延伸。
文中首先分析智慧能源綜合服務現(xiàn)有業(yè)務由于技術、數(shù)據(jù)等原因而無法解決的諸多問題，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”下逐漸廣域普及的終端設備及“云大物移智”、5G 通信、邊緣計算等技術特點，深入探討未來智慧能源綜合服務可能的業(yè)務形式，分別提出智慧能源綜合服務面向用戶側、配電側以及能源金融 3 個方面的未來典型應用場景，并對其順利開展亟需解決的問題進行展望和思考。
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引言
節(jié)能減排的社會共識及多元化的用戶需求催生出龐大的能源服務市場，在互聯(lián)網(wǎng)技術的支撐下，發(fā)展出綜合能源服務的新型服務形式。綜合能源服務是一種以滿足客戶多元化、個性化能源需求為中心來提高能源利用效率、降低客戶用能成本、促進新能源發(fā)展為目標的新業(yè)態(tài)，但在其發(fā)展過程中也遇到諸多問題。
首先，配用電數(shù)據(jù)采集頻度和廣度的不足直接影響了更多形式的綜合能源服務延伸。
其次，綜合能源服務中提出的很多較新穎、前衛(wèi)的服務形式由于網(wǎng)絡傳輸速度、數(shù)據(jù)壁壘等現(xiàn)實問題應用受限。
最后，現(xiàn)有綜合能源服務的服務對象主要是電力用戶，而隨著電力市場改革的推進，市場中將出現(xiàn)售電商、增量配電網(wǎng)運營商等越來越多的市場主體，如何針對不同主體設計不同的能源服務是值得思考的問題。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景下，起源于傳媒領域的物聯(lián)網(wǎng)技術逐漸在電力領域得到應用?；谖锫?lián)網(wǎng)概念下的新一代電力系統(tǒng)建設可以有效獲取終端設備量測數(shù)據(jù)，無論是對電網(wǎng)運行狀態(tài)的全局監(jiān)測與把控，還是對用戶用電行為的刻畫與學習，都將提供巨大的幫助，在數(shù)據(jù)獲取的基礎上結合物聯(lián)網(wǎng)下的先進技術，可進一步打破能源服務的技術壁壘， 不斷拓展其服務內(nèi)涵。
目前國內(nèi)外研究成果對于不同場景下能源服務技術與成效的仿真模擬較多，而對于“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下的電力能源綜合服務形式與內(nèi)容方面的思考較少。文獻［4］探討了物聯(lián)網(wǎng)在物理、信息和用戶層面對電力系統(tǒng)的影響與挑戰(zhàn)；文獻［5］構建了虛擬電廠 “批發(fā)-零售”兩級市場交易體系；文獻［6］設計了基 于“多鏈”的綜合能源服務鏈上交易模型。但以上都是針對物聯(lián)網(wǎng)下某一具體技術的思考與應用，缺乏對于綜合能源服務在新技術、新設備、新環(huán)境下的內(nèi)涵詮釋。
文獻［6］將綜合能源服務業(yè)務具體分為“新 型業(yè)務模式”與“潛在業(yè)務”，后者針對新環(huán)境下能源 服務商在用戶增值、能源金融、節(jié)能環(huán)保等方面的潛在業(yè)務提出一些業(yè)務構想，但由于缺乏技術支持，相關業(yè)務構想比較簡單粗略。 綜上，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為傳統(tǒng)能源服務的業(yè)務開 展瓶頸洞開了一扇窗戶，是能源服務各主體時連接與共享的關鍵，有必要探討在新環(huán)境下能源服務更深層次的形式與內(nèi)涵。
本文在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景下，基于物聯(lián)網(wǎng)的技術特點與設備支撐，深入思考其在未來智慧能源綜合服務中面向高速信息通信、 廣域狀態(tài)感知、密集數(shù)據(jù)采集等需求的潛在應用場景，考慮從更多樣的用戶服務形式、更廣泛的價值發(fā)現(xiàn)空間以及更深度的電網(wǎng)運營支撐 3 個方面來構想未來綜合性能源服務的可能應用突破點，并對未來發(fā)展亟需解決的問題進行展望和思考。
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“互聯(lián)網(wǎng)+”下的智慧能源綜合服務業(yè)務延展
物聯(lián)網(wǎng)具有連接泛在化、終端智能化、業(yè)務平臺化、數(shù)據(jù)共享化的特點，在能源服務領域，本文從用戶服務形式、價值發(fā)現(xiàn)空間、電網(wǎng)運營支撐 3 個方面對現(xiàn)有電力服務業(yè)務進行延展，如圖 1 所示，助力形成智能互動、利益共享、安全高效的用能生態(tài)體系。在物聯(lián)網(wǎng)相關技術的支撐下，智慧能源綜合服務業(yè)務的延展方向主要體現(xiàn)如下。
1）可以實現(xiàn)用能側數(shù)據(jù)的廣泛獲取、高速處理以及用能設備的精準秒級控制，幫助能源服務商深入掌握終端用戶的用能習慣，針對各種用能場景提供用能建議，實現(xiàn)能源服務多元化。
2）可以精確掌握發(fā)用能信息、資產(chǎn)信息、信用 信息，保證交易的完整性和真實性，為各類資源交易提供了渠道和安全保障，刺激能源領域的金融創(chuàng)新以及資產(chǎn)的廣泛配置和高效流通，實現(xiàn)面向能源金 融的智慧能源綜合服務價值發(fā)現(xiàn)。
3）可以彌補當前配電網(wǎng)在精準量測和控制方面 的不足，幫助配電網(wǎng)運營商實時掌握電網(wǎng)運行狀況， 迅速應對電網(wǎng)緊急事故，預先處理電網(wǎng)未來隱患，實現(xiàn)系統(tǒng)的高效運營與管理。
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面向終端用戶的能源服務多元化
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使傳統(tǒng)針對固定分時、階梯等 價菜單的用能服務得到深入發(fā)展，從套餐的多樣性、 響應的快速性和增值服務的定制性等多方面體現(xiàn)出來，本章對面向物聯(lián)網(wǎng)技術支撐下的終端用戶能源服務多元化發(fā)展進行展望，能源服務思路見圖 2。
2. 1 大規(guī)模柔性定制的用電套餐
目前中國電價主要分階梯電價和峰谷分時電價，鮮有優(yōu)惠用電套餐，主要原因在于電力仍處于賣 方市場，能源服務商無須設計套餐去主動吸引客 戶。電力市場改革早期，菜單電價作為一種有效的價格策略，其制定方法和合同形式得到深入研 究。隨后的套餐研究多是通過建立優(yōu)化模型進行微調(diào)設計，或是在已有電價基礎上實現(xiàn)精準定制。 前者缺乏對用戶行為模式的深入分析，后者由于需要在用戶內(nèi)部裝設量測表計并進行人工套餐設計， 導致成本較高。表 1 給出國內(nèi)外電價套餐相關項目實例，從表中可以看出套餐的制定趨向于個性化與多元化。
物聯(lián)網(wǎng)中相關技術的普及與發(fā)展，可實現(xiàn)快速 剖析用戶用電行為，有效降低用電套餐定制成本，主 要體現(xiàn)如下。
1）高速率的5G通信。在海量用電數(shù)據(jù)采集方面，相較于當前 15 min 顆粒度的數(shù)據(jù)采集，5G 通信的高速率能夠?qū)崿F(xiàn)海量用電數(shù)據(jù)的及時采集與傳輸。
2）非侵入式辨識。非侵入式辨識技術需要的 秒級用電功率數(shù)據(jù)對于傳統(tǒng)載波通信而言難以實 施。而 5G 通信時代使秒級甚至更細粒度的數(shù)據(jù)采 集與傳輸成為可能，可實現(xiàn)對用戶用電的非侵入式 精準辨識，在用戶分類的基礎上，建立跟蹤數(shù)據(jù)庫， 按照用戶的負荷率、用電特點，結合其歷史信用、實 際用電量和潛在增量、用戶價值與發(fā)展?jié)摿Φ纫蛩兀?對用戶群體進一步細分，對相關信息進行更深層次 的挖掘分析，最終提供更加個性化的用電套餐。
3）人工智能技術助力用戶行為模式識別。 基于人工智能技術的特征提取能力，實現(xiàn)每個用戶的精準畫像，挖掘、學習用戶的行為模式，掌握消費 端個性化需求，從而實現(xiàn)用電套餐的大規(guī)模柔性定制化。
2. 2 秒級控制下的需求響應
傳統(tǒng)需求響應主要有 2 種方式：①通過峰谷 分時電價減小需求側峰谷差；②通過提前簽訂合同， 給在用電高峰期切負荷一定的激勵來保證用電安 全。智能電網(wǎng)的發(fā)展引出智能小區(qū)需求響應的概 念，即將所有家用電器在線互聯(lián)，實現(xiàn)樓宇、小區(qū)甚 至某個區(qū)域的集群智能用電。但受響應速度、 廣泛通信協(xié)議一致性問題、通信信道阻塞延時等 技術的限制，這一概念仍未得到有效應用。
物聯(lián)網(wǎng)下 5G 等通信方式的發(fā)展、跨網(wǎng)絡通信 技術的突破、一致性控制的應用可以有效助力解決 現(xiàn)有問題。5G 通信 10 ms 的通信時延能夠很好地 滿足海量用電設備之間的協(xié)調(diào)控制要求，以實現(xiàn)秒 級的調(diào)頻需求；跨網(wǎng)絡通信可以廣泛連接各類型柔 性負荷，為集群需求響應創(chuàng)造便利條件，通過自治化 技術，智能家居進入網(wǎng)絡時，所有的網(wǎng)絡配置都能夠 自動安裝到新接入設備上，實現(xiàn)“自配置”；通過主從 一致性多智能體分散協(xié)同控制，解決集中控制方式 運算量過大、傳送控制指令存在阻塞、延時的問題， 各智能體僅監(jiān)測自身的運行狀態(tài)，并與其相鄰智能 體進行交流，通過分布式的信息交互獲得全局信息， 實現(xiàn)大規(guī)模負荷資源的有效、精準控制。
2. 3 多元信息交互下的車聯(lián)網(wǎng)
近年來大規(guī)模接入的可再生能源和新能源汽車 分別從輸電側和配電側給傳統(tǒng)電網(wǎng)的運行安全帶來挑戰(zhàn)。目前很多研究在探索將電動汽車作為幫 助電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷、協(xié)同消納新能源的靈 活性調(diào)節(jié)資源，可分為電動汽車有序充電與車電互聯(lián)2 種方式。 目前電動汽車的有序充電、車電互聯(lián)都是粗顆 粒度下的集中優(yōu)化控制，雖已有考慮電動汽車充 放電行為對電網(wǎng)影響的相關調(diào)度策略研究，但 相關研究未結合交通網(wǎng)絡與電力網(wǎng)絡的空間位置耦 合關系，未考慮電動汽車行駛過程中的能耗。相對 于集中優(yōu)化控制，物聯(lián)網(wǎng)下可以進行更高層面的融 合，通過能源系統(tǒng)和交通系統(tǒng)的融合，實現(xiàn)更細顆粒 度下的分散式優(yōu)化控制。一是通過北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)實現(xiàn)電動汽車的精準定位，根據(jù)電網(wǎng)具體位 置對充放電的實際需求，規(guī)劃電動汽車至充電樁的 最優(yōu)路徑；二是通過衛(wèi)星與 5G 等通信方式，將電網(wǎng) 電力供應信息與電動汽車位置信息、電池狀態(tài)信息相結合，通過信息發(fā)布與共享，考慮電網(wǎng)的實際情況，在電力供應偏緊地區(qū)向電力充足的電動汽車發(fā)送信號，在負載偏低的地區(qū)向電力不足的電動汽車 發(fā)送信號，實現(xiàn)電網(wǎng)與交通網(wǎng)的信息交互，主動吸引 和引導電動汽車充放電。
2. 4 個性化增值服務
當前由于數(shù)據(jù)采集顆粒度和頻度的缺乏，使得用戶畫像技術難以得到應用，增值服務種類單一，用戶只是現(xiàn)有服務的被動接受者。通過智能電網(wǎng)下的 智能感知與控制技術可將碎片化的用戶信息進行連 接與控制，基于云計算、邊緣計算等技術解決當前電 能服務實施復雜、可復制性差、成本高等問題，使精 細化的用戶畫像成為可能。舉例來說，對于居民用戶，可開展感知學習的智能家居服務；對于工業(yè)用戶，可通過在線電能質(zhì)量甄別和治理服務提高企業(yè)自身經(jīng)濟效益，改善電網(wǎng)電能質(zhì)量，提高企業(yè)社會效益。
1）感知學習的智能家居
智能感知與控制技術的發(fā)展將使產(chǎn)品之間的交 互由人為控制向系統(tǒng)自動控制轉變。通過高速 兼容通信方式實現(xiàn)各類傳感器、控制元件、家電設備 的自動交互，并基于人工智能技術對人們?nèi)粘Ｐ袨?信息進行學習、建模與記憶存儲，隨時洞察用戶需 求，根據(jù)用戶行為模式的改變調(diào)整智能家居的控制 模式，實現(xiàn)基于居民生活習慣的自適應控制。
2）在線電能質(zhì)量甄別和治理
基于物聯(lián)網(wǎng)可實現(xiàn)低成本、快響應的電能質(zhì)量管理。智能終端（STU）的安裝將省去傳統(tǒng)功能 單一的檢測設備成本（諧波檢測儀、閃邊分析儀、電 壓測試儀等），基于邊緣計算可在用戶側就近進行診 斷與決策，其應用程序在邊緣側發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng) 絡服務響應，滿足行業(yè)在實時業(yè)務、應用智能、安全 與隱私保護等方面的基本需求。
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面向能源金融的能源服務價值發(fā)現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)的開放特性使得各市場主體都可以主動參與，促使能源金融發(fā)生重大變革，本章對面向物聯(lián) 網(wǎng)技術支撐下的能源金融綜合性能源服務價值發(fā)現(xiàn) 進行展望，如圖 3 所示。
3. 1 能源點對點交易
電力改革中《關于開展分布式發(fā)電市場化交易 試點的通知》為產(chǎn)消者開放了市場渠道，發(fā)展 分布式能源的市場化交易是大勢所趨?，F(xiàn)行分布式 能源市場將分布式能源交易平臺作為省級電力交易 平臺的新增模塊，實現(xiàn)審核、計量、結算等功能。 但隨著分布式能源類型和數(shù)量上的增加，其存在缺 乏信息溝通渠道、合同價格難以反映能源實時價值、 集中式平臺運營成本難以接受等弊端。
區(qū)塊鏈技術將孕育出全新的分布式能源交易模式。借助安裝在分布式能源以及各類用能設備上 的智能表即可幫助能源產(chǎn)消者隨時掌握所持資源的 動態(tài)；區(qū)塊鏈技術則為建設經(jīng)濟、安全、高吞吐量的 交易平臺提供了支撐。2 項技術結合可以暢通信息 渠道，降低交易門檻，保證交易安全可信，突破現(xiàn)有 交易模式所受的空間和時間制約，實現(xiàn)能源實時點 對點（P2P）交易，從而促進分布式可再生能源的 就地消納。
3. 2 虛擬證書交易
作為促進減排和可再生能源發(fā)展的有效手段， 可交易證書機制可以激勵更多主體通過改進產(chǎn) 能用能效率獲利，發(fā)揮市場在優(yōu)化資源配置上的優(yōu) 勢，如針對減排的碳證書、針對可再生能源發(fā)展的綠 色證書以及針對提高能效的白色證書等。但當前證書機制存在以下問題：①證書實施過程中存在重復發(fā)放；②傳統(tǒng)的證書資產(chǎn)開發(fā)過程涉及企業(yè)、政 府監(jiān)管機構、證書交易所、第三方核查機構等多個主 體，有較高的出錯風險；③綠色證書機制并未覆 蓋到分布式能源，分布式能源仍采用上網(wǎng)電價（feed in tariff，F(xiàn)IT）等制度，不利于分布式能源的長久 發(fā)展。 與能源 P2P 交易相同，區(qū)塊鏈與智能終端技術 結合可以助力物聯(lián)網(wǎng)中的虛擬證書資產(chǎn)交易。安裝 在交通工具和用電設備上的智能終端可以記錄生產(chǎn) 和運輸過程中的用能量；安裝在分布式能源設備 上的智能終端可以記錄可再生能源的上網(wǎng)電量； 通過通信技術將設備 ID、碳排放量/可再生能源發(fā) 電量等信息記錄在區(qū)塊鏈上。部署在區(qū)塊鏈的智能合約可以自動依據(jù)減排量和可再生能源發(fā)電量 生成唯一編碼的證書，從而有效避免證書重復計數(shù)、 數(shù)據(jù)造假以及交易欺詐。區(qū)塊鏈平臺的公開性 降低了證書交易門檻，不可篡改性簡化了證書的發(fā) 放和核實過程，自動執(zhí)行特性保證了交易事務的完 整性，透明性防止了囤積證書等投機倒把行為，有利 于可交易證書機制的推廣和實施，助力可再生能源 的發(fā)展及其他能效技術的應用。
3. 3 融資產(chǎn)品交易
“綠色信貸”及“綠色共同基金”是新型能源項目 可獲取的低成本融資渠道，但前者對盈利前景有較 高要求，后者的類型和規(guī)模都相當有限，難以全面覆 蓋中小型能源項目。受內(nèi)外經(jīng)濟環(huán)境影響，當前傳 統(tǒng)融資來源的投資傾向愈發(fā)保守，而綠色能源行業(yè) 缺乏可信的資質(zhì)認證制度及效益評估制度，進 一步阻礙了綠色能源產(chǎn)業(yè)的擴大和再發(fā)展。 物聯(lián)網(wǎng)相關技術可以創(chuàng)新融資產(chǎn)品，提高資金 走向的透明度，更好地提供融資服務，主要體現(xiàn)在如 下 3 個方面。
1）降低融資門檻
常規(guī)金融衍生品市場中，中小投資者進入門檻 或交易成本過高，結構性產(chǎn)品雖然可以解決該問題， 但對發(fā)行規(guī)模有一定的要求。當規(guī)模較小時，結構 性產(chǎn)品常采用的共同基金或發(fā)行債券的方式可能不 可行。但通過將債券轉換成區(qū)塊鏈上的智能合約，可以降低發(fā)行規(guī) 模，達到1000美元甚至更少，為中小型能源項目融資提供了新途徑。
2）提升融資效率
通過區(qū)塊鏈技術，可從 3 個方面提升融資效率：
①資產(chǎn)數(shù)字化，將能源項目中的應收票據(jù)、應收賬 款、庫存等轉化為數(shù)字化資產(chǎn)，流轉方便且易于拆分；
②交易智能化，采用區(qū)塊鏈的智能合約技術 控制能源項目融資流程，通過合約自動執(zhí)行，既減少 人為失誤，又為各融資環(huán)節(jié)提供強有力的回款保障；
③提高合作效率，區(qū)塊鏈技術使得中小型投 資商、項目承擔方、保險公司等參與方獲取更多可信 信息，降低合作風險和信用成本。
3）增強融資監(jiān)管
可通過 3 個方面增強融資產(chǎn)品的監(jiān)管：
①資金流向透明化，基于區(qū)塊鏈的供應鏈技術可以實現(xiàn)完 整的資金鏈路追蹤并記錄購置資產(chǎn)信息，為監(jiān)管提 供了全面的依據(jù)；
②打造共同監(jiān)督的監(jiān)管新秩 序，借助區(qū)塊鏈及實時感知技術，中小型投資者可以 監(jiān)督能源項目建設進度和收支情況；
③建立可信 的信用評級，解決傳統(tǒng)監(jiān)督機構信息滯后以及多融 資平臺信息不互通的問題，實現(xiàn)信用評級的實時更 新，防止風險擴大。
3. 4 資源服務共享
未來共享經(jīng)濟的應用主要集中在儲能及計算資 源，催生云儲能、云計算等商業(yè)運營模式，主要難點 是如何設計云平臺在用戶側的服務模式以及如何在 輔助服務市場不健全的現(xiàn)狀下獲利。
物聯(lián)網(wǎng)中相關云技術將促使現(xiàn)有能源共享經(jīng)濟 在商業(yè)模式和服務類型方面發(fā)生轉變?，F(xiàn)有共 享經(jīng)濟項目多是企業(yè)對個人（business to customer， B2C）模式，未來將發(fā)展出個人對個人（customer to customer，C2C）及 個 人 對 企 業(yè) （customer to business，C2B）的商業(yè)模式。
智慧終端在中介平臺上發(fā)布個人資源的閑置狀 態(tài)以及資源需求，中介平臺進行買賣雙方匹配促成 交易，推動 C2C 模式的發(fā)展；也可以作為中介供應 商整合個人資源作為資源池提供服務，推動 C2B 模 式的發(fā)展。此外，共享資源提供的服務類型將更加 多樣，能源互聯(lián)可以將云儲能服務從單一電能擴展 到儲熱、儲氣、儲氫等領域；可以將桿塔、溝道、機 房、通信網(wǎng)等電力基礎資源資產(chǎn)化，與通信企業(yè)、廣 告企業(yè)共享，可以助力節(jié)約土地資源，避免重復建 設；云計算也可以為前述家庭/樓宇能量管理系統(tǒng)以 及智能交易/融資代理系統(tǒng)等提供計算支持，提高綜合性能源服務的質(zhì)量。
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面向配電網(wǎng)運營商的能源服務業(yè)務拓展
傳統(tǒng)配電網(wǎng)設備運行條件簡陋、設備種類和數(shù)量繁多、分布廣泛但運維人員極為缺乏，物聯(lián)網(wǎng)概念 的引入將引領新一代“萬物互聯(lián)”配電網(wǎng)的快速發(fā) 展。中國增量配電網(wǎng)的放開更是從市場層面催生了 一大批能源服務的潛在對象——配電網(wǎng)運營商。 能源服務商可以憑借已有的電網(wǎng)建設運維經(jīng)驗，為 其提供能源增值服務，作為能源服務在服務對象上 的一種拓展，圖 4 給出本章對于配電網(wǎng)運行與管理 的 3 個方面展望。
4. 1 實時數(shù)據(jù)采集下的在線設備運維檢修
配電網(wǎng)資產(chǎn)總量龐大、分布廣泛、運行特性各異，新增配電網(wǎng)運營商缺乏管理經(jīng)驗，很難對其進行 有效的統(tǒng)一管理。對于運維檢修，若其采用傳統(tǒng)配 電網(wǎng)定期進行的人工巡檢、保電巡檢等巡檢方式，會 造成嚴重的人力資源浪費。物聯(lián)網(wǎng)背景下，能源服務商可為配電網(wǎng)運營商提供以下服務。
1）實時設備健康診斷
智能終端的普及使在線采集設備運行數(shù)據(jù)成為可能?；趯崟r獲取的設備運行數(shù)據(jù)，幫助配電 網(wǎng)運營商對設備的健康狀態(tài)實時做出評價，一旦評價結果進入預警狀態(tài)，立刻提醒配電網(wǎng)運營商安排 針對性的現(xiàn)場勘查，即保證電網(wǎng)的安全運行，也可避 免不必要的重復現(xiàn)場運維。
2）電力資產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)
借鑒物聯(lián)網(wǎng)中“萬物互聯(lián)”的思想與技術，助力 配電網(wǎng)運營商實現(xiàn)以資產(chǎn)身份唯一編碼為基礎，以 資產(chǎn)狀態(tài)全面感知為依據(jù)，形成資產(chǎn)管理過程中的 多碼聯(lián)動和信息貫通，打造資產(chǎn)-資產(chǎn)、資產(chǎn)-環(huán)境緊密結合的電力資產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)。
4. 2 智能在線網(wǎng)絡重構
大規(guī)模不確定性因素的接入給配電網(wǎng)的運行與 控制帶來了巨大挑戰(zhàn)。配電網(wǎng)運營商對于管轄 區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的故障恢復、網(wǎng)損優(yōu)化、電壓調(diào)節(jié)等相關 控制問題，若依然采用傳統(tǒng)方法，則存在求解時 間長、操作時間長、保護與控制方式不夠靈活等問題，難以達到物聯(lián)網(wǎng)下的精度與速度標準。為 了提高市場競爭力，配電網(wǎng)運營商可向能源服務商 尋求相關綜合性能源服務。 能源服務商基于智能終端技術，可助力配電網(wǎng) 運營商實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)不依賴主站的分布式控制模式， 如圖 5 所示。
圖中，智能終端（STU1至 STU6）是具 備數(shù)據(jù)處理能力且能夠自主控制開關（K11至 K62）動 作的保護單元，可根據(jù)網(wǎng)絡狀態(tài)的實時變化自動 改變相關控制策略，從而實現(xiàn)智能化在線的網(wǎng)絡重 構，DG1和 DG2表示分布式電源?；谌斯ぶ悄芗?術，可考慮研究以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的方法，實現(xiàn)網(wǎng)絡重構 問題的快速求解。例如可以采用遷移強化學習的思 想，提高求解速度與質(zhì)量；也可以考慮基于深度 學習，建立模型輸入與優(yōu)質(zhì)解之間的高維非線性映 射關系，在實際處理問題時可避免重復的潮流計算， 以實現(xiàn)在線問題高精度的快速求解。
4. 3 廣域量測下電能質(zhì)量管理
對于配電網(wǎng)中日益嚴重的電能質(zhì)量問題，配電 網(wǎng)運營商由于缺乏量測數(shù)據(jù)支持，電能質(zhì)量治理的 方式趨于簡單粗略，在面對多種不確定因素時，往往 無法實現(xiàn)有效治理。這一背景下，能源服務商可為 配電網(wǎng)運營商提供電能質(zhì)量管理服務，通過在其網(wǎng)絡區(qū)域內(nèi)布置智能終端，為其電能質(zhì)量治理提供支撐。
1）電能質(zhì)量治理系統(tǒng)
基于智能終端，幫助配電網(wǎng)運營商建立其網(wǎng)絡 區(qū)域內(nèi)的電能質(zhì)量治理系統(tǒng)，利用現(xiàn)場可編程門陣 列（FPGA）和 ARM 芯片作為電能質(zhì)量治理終端設 備的主控制器，對電網(wǎng)的無功電流、諧波電流、不平 衡電流進行治理，并通過移動端應用軟件和服務器 應用軟件實現(xiàn)終端設備的遠程監(jiān)控，同時使用云服 務器、通用分組無線業(yè)務（GPRS）無線通信技術、 TCP/IP 通信協(xié)議、MODBUS 通信協(xié)議等物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)安全可靠的遠程通信。通過在線的數(shù)據(jù) 監(jiān)控，實現(xiàn)快速精準的電能質(zhì)量治理。
2）電能質(zhì)量管理機制
基于終端設備采集的量測數(shù)據(jù)，可進一步幫助 配電網(wǎng)運營商建立“誰污染誰負責”的電能質(zhì)量管理機制，以區(qū)分供用電雙方責任，協(xié)調(diào)糾紛。發(fā)生 突發(fā)電能質(zhì)量污染事件時，能夠快速找到污染源頭 進行治理并給予一定的懲罰，同時在一般情況下也 能夠有效約束用戶的違規(guī)用電行為，改善配電網(wǎng)整 體電能質(zhì)量。
4. 4 數(shù)據(jù)中臺下的業(yè)務支撐與拓展
大數(shù)據(jù)的概念提出已久，但配電網(wǎng)運營商想要 真正實現(xiàn)其在配電網(wǎng)中的應用與實踐仍存在較多阻 礙。首先是效率問題，配電網(wǎng)服務項目中的信息化 資產(chǎn)未有效積累，系統(tǒng)中業(yè)務和數(shù)據(jù)的復用化程度 低；其次是協(xié)作問題，各項目組形成以各自為中心的 單體應用，導致較嚴重的數(shù)據(jù)壁壘；最后是能力問題，數(shù)據(jù)的處理與維護需要較稀缺的專業(yè)人士完成。
為支撐配電網(wǎng)運營的數(shù)據(jù)采集與處理工作，能 源服務商可幫助配電網(wǎng)運營商搭建數(shù)據(jù)中臺，然后 由配電網(wǎng)運營商自行管理。數(shù)據(jù)中臺最早是由阿里 巴巴網(wǎng)絡技術有限公司在 2015 年提出的“大中臺， 小前臺”戰(zhàn)略中延伸出來的概念，其通過數(shù)據(jù)技術， 對海量數(shù)據(jù)進行采集、計算、存儲、加工，統(tǒng)一標準和 口徑，形成標準數(shù)據(jù)，并存儲為大數(shù)據(jù)資產(chǎn)層，進而 為客戶提供高效服務?；跀?shù)據(jù)中臺，配電網(wǎng)運營 商可以更好地對網(wǎng)絡進行管控運維、項目開發(fā)等，對 其他形式的能源服務有著重要的支撐作用，其整體 架構如圖 6 所示。圖中，API 表示應用程序編程接 口；SCADA 表示數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。
將數(shù)據(jù)中臺技術應用于配電網(wǎng)海量量測數(shù)據(jù)的 管理，其優(yōu)勢如下。
1）適應網(wǎng)絡環(huán)境的多變性
分布式電源、可中斷負荷等因素的加入使得配 電網(wǎng)環(huán)境具有高度多變性，基于數(shù)據(jù)中臺中的標準 化數(shù)據(jù)，配電網(wǎng)運營商能夠以盡可能快的速度響應 網(wǎng)絡環(huán)境的變化，做到靈活管理與控制。
2）數(shù)據(jù)的共享與協(xié)作
通過建立共享的數(shù)據(jù)中臺，打破配電網(wǎng)不同能 源服務項目組內(nèi)部的數(shù)據(jù)墻，在保證數(shù)據(jù)安全的基 礎上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)對配電網(wǎng)項目相關者的開放，加速項 目進程。
3）提供配電網(wǎng)項目統(tǒng)一開發(fā)平臺
數(shù)據(jù)中臺通過接入內(nèi)部運行數(shù)據(jù)、外部環(huán)境數(shù) 據(jù)為配電網(wǎng)綜合性能源服務項目建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務 接口，并提供可視化、拖拽式自主開發(fā)與分析平臺， 提高其分析測試便捷性。
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未來智慧能源綜合服務業(yè)務延展需解決的問題
本章針對前文介紹的“互聯(lián)網(wǎng)+”下未來智慧能源綜合服務場景，進一步思考其在真正實施之前仍需解決的問題。
5. 1 面向終端用戶的能源服務多元化方面尚需解決的關鍵問題
用電套餐定制方面，由于體制受限，中國售電公司尚未擁有靈活定價的權利，一方面須積極推進電 力市場建設，另一方面須在體制允許范圍內(nèi)拓展電 力積分、用電權交易等靈活的市場途徑；
需求響應方面，積極拓展電能表計擁有權和使用權解捆，促使第 三方或者獨立售電商實現(xiàn)對其服務的終端用戶電能表計計量的可視化，但同時需要完善信息安全監(jiān)管機制，以解決用戶數(shù)據(jù)隱私問題；
車聯(lián)網(wǎng)方面，能源系統(tǒng)與交通系統(tǒng)融合的情況下，交通系統(tǒng)和能源系 統(tǒng)的復雜耦合關系尚須進一步研究，其反應速度在 多長時間尺度上可以滿足能源系統(tǒng)的需求須進一步考慮；
增值服務方面，基于用戶畫像的個性化增值服務定制是未來的發(fā)展方向，但精細化的用戶畫像依賴于邊緣計算連接的海量數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡是系統(tǒng)互聯(lián)與 數(shù)據(jù)聚合傳輸?shù)幕?，伴隨連接設備數(shù)量的劇增，網(wǎng) 絡基礎設施權屬、運維管理、靈活擴展和可靠性保障等工作面臨巨大挑戰(zhàn)，需要探索靈活商業(yè)模式，實現(xiàn)共贏。
5. 2 面向能源金融的能源服務價值發(fā)現(xiàn)尚需解決的關鍵問題
能源 P2P 交易方面，尚存在現(xiàn)有價格形成機制信息不透明、競爭不充分的問題；
虛擬證書交易方面，當前基于區(qū)塊鏈的虛擬證書交易平臺正在開發(fā)中，除去與能源交易相似的決策支持與交易機制研究外，還需要研究相應的監(jiān)管機制，例如檢查生產(chǎn)者的能源是否真正來自可再生能源；
融資產(chǎn)品交易方面，除去融資監(jiān)管等配套政策的制定外，尚存在許多 技術問題，例如當區(qū)塊鏈技術從數(shù)字交易擴展到實體商品交易（如庫存）時，須設計物理事務驗證流程 以保證交易的可驗證性；
資源服務共享方面，由于缺 乏云平臺在用戶側的服務模式以及在輔助服務市場 不健全的現(xiàn)狀下獲利的機制，資源池的有效調(diào)度、共 享業(yè)務風險評估、云平臺的高效管理是亟需解決的 關鍵問題。
5. 3 面向配電網(wǎng)運營商的能源服務業(yè)務拓展尚需解決的問題
設備運維檢修方面，由于配電網(wǎng)設備的體量龐大，對所有配電網(wǎng)設備都實現(xiàn)在線監(jiān)測將會耗費不可估量的終端設備成本，所以有必要綜合設備穩(wěn)定 性、設備重要程度、人工運維以及在線運維成本等各 方面因素來考量在線運維的價值所在，合理選擇真正需要實現(xiàn)在線監(jiān)測的設備；
網(wǎng)絡重構方面，拓撲操作會較大程度影響整個網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，基于終端 的在線拓撲操作一旦出現(xiàn)失誤，將會對配電網(wǎng)系統(tǒng) 的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生巨大的威脅，只有保證操作的 精度與速度，才能真正實現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲資源的充分利用；
電能質(zhì)量管理方面，基于量測數(shù)據(jù)實現(xiàn)電能質(zhì)量 問題的責任分攤可能侵入電力用戶內(nèi)部設備的用電 量測，這就涉及較為敏感的用戶用電隱私問題，如何 在保證用戶信息安全的前提下準確定位污染源的位 置、識別電能污染原因值得進一步研究；
數(shù)據(jù)中臺方面，配電網(wǎng)運營商的內(nèi)部固有體制與工作方式將會 成為其應用的第一阻礙，需要其加快轉變工作方式， 打破部門壁壘。另外，統(tǒng)一接入的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)中臺中豐富的數(shù)據(jù) API屬于配電網(wǎng)運營商公司內(nèi)部信息與技術資產(chǎn)，將其統(tǒng)一共享后，可能會增大配電網(wǎng)運 營公司信息與技術外泄的風險，所以在實現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)共享的同時要加強公司機密管理，謹防技術流失。
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結語
本文總結了傳統(tǒng)能源服務的不足，分析了現(xiàn)有系統(tǒng)的各方面問題，并提出相對應的“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下智慧能源綜合服務形式的可能性。
在用戶側方面，提出在用電套餐定制、秒級需求響應等 4 個 方面的服務形式，在提高用戶用能體驗的同時，深入挖掘需求側可控資源，使其成為系統(tǒng)調(diào)控不可或缺 的部分；
在市場交易方面，提出在能源 P2P 交易、虛擬證書交易等 4 個方面的服務形式，詮釋市場交易的重大變革，探討未來可能的交易形式；
在新增主體配電網(wǎng)運營商方面，提出在設備運維檢修、智能網(wǎng)絡 重構等 3 個方面的服務形式，實現(xiàn)配電網(wǎng)的全方面 監(jiān)控與智能控制，緩解傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的“最后一公里”難題。（來源：電力系統(tǒng)自動化 作者：王蓓蓓 ，胥 鵬 ，趙盛楠 ，叢小涵 ，陳 浩 ，高 博 ，李雪松 ，蔣 宇 ）
