电与互联网

摘要： 电与互联网是现代社会的两大基础设施，它们在技术、应用和未来发展等方面都有紧密的联系，以下将从多个维度详细探讨电与互联网的关系：一、电力系统与信息网络的基础对比电力系统和信息网络虽然...

电与互联网是现代社会的两大基础设施，它们在技术、应用和未来发展等方面都有紧密的联系，以下将从多个维度详细探讨电与互联网的关系：

一、电力系统与信息网络的基础对比

电力系统和信息网络虽然都是复杂的物理网络，但它们在控制复杂度、规模复杂度和电源复杂度方面存在显著差异。

1、控制复杂度：

电力系统需要实时平衡发电和用电，因为电能难以大规模存储，这种实时性要求带来了极高的控制复杂度，需要精确的调度和控制系统来维持电网的稳定性。

相比之下，信息网络虽然也需要考虑数据传输的效率和安全性，但其控制复杂度相对较低，因为数据可以在网络中缓存和重传。

2、规模复杂度：

电力系统的规模复杂度体现在其不断扩大的网络和电源规模上，随着特高压交直流输电系统和超超超临界火电机组的出现，电力系统的边际供电成本不断降低，但同时也带来了更高的内聚复杂度和协调成本。

信息网络的规模复杂度则主要体现在用户数量和数据传输量上，随着互联网用户数量的爆炸式增长和大数据时代的到来，信息网络需要处理的数据量呈指数级增长。

3、电源复杂度：

电力系统面临双碳转型的压力，需要接纳更多的不稳定电源，如风电和光伏，这些新型电源的接入增加了电力系统的复杂性和不确定性。

信息网络的“电源”复杂度相对较小，主要关注的是数据中心的能源效率和可持续性。

二、电力系统的信息学本质

从信息学的角度看，电力系统的本质是通过计算实现电能量的有序分配，使电力系统处于低熵状态，无论是电力系统的建模、计算、预测还是控制，都需要对电力物理网络和元器件进行信息抽象，建立数学模型并通过计算形成控制模型，这种信息学的本质使得电力系统与互联网信息系统、生物体甚至AGI（通用人工智能）在计算意义上没有本质区别。

三、工业互联网与电力行业的融合应用

工业互联网是促进实体经济和数字经济深度融合的重要底座，近年来在电力行业得到了广泛应用，通过工业互联网平台，电力企业可以实现生产现场网络的灵活配置，支撑新业务和新型终端接入需求，工业互联网标识解析体系的建设也促进了跨企业、跨区域数据的互联互通效率。

在电力行业中，工业互联网的应用已经覆盖了设备层、厂站层、企业层和行业层等多个层级，在设备层，通过建设先进生产控制网络大幅提升各类终端感知能力；在厂站层，开展针对电力行业企业特殊工业协议转换、数据集成与预处理；在企业层，部署实施集成化平台提高各业务流程流转效率；在行业层，通过跨企业的网络连接与行业协同平台应用提高全行业供应链资源的优化配置。

四、智能电网与泛在电力物联网

智能电网是传统电网与互联网、嵌入式系统相互融合的产物，它通过信息系统建设实现全网通达的信息传输体系，并逐步向泛在电力物联网发展，泛在电力物联网是智能电网内部的万物互联网络，包括发电、变电、输电、供电等各个环节以及新能源领域的智能化管控。

智能电表是泛在电力物联网内外网交互的网关和信息枢纽，它不仅负责电量计量管理，还具备用电管理、数据通信、数据采集与处理等多种功能，通过智能电表，可以实现用/供电的智能管理和信息的实时交互。

五、全球能源互联网的发展趋势与挑战

全球能源互联网旨在通过加强能源伙伴关系、打造能源安全命运共同体来促进各国能源战略的正向发展，它以清洁能源为主导、以电为中心、全球配置资源的新格局为核心，全球能源互联网的发展也面临着诸多挑战，如地缘政治冲突、国际能源市场震荡等。

六、未来展望

随着科技革命和产业变革的不断深入，电与互联网的关系将更加紧密，我们可以期待看到更多创新模式和技术在电力系统和信息网络中的涌现，基于AI Agent和海量协作智能的新型智能电力系统可能会成为未来的发展趋势，随着全球能源互联网建设的不断推进，区域电网互联将成为必然趋势，这将进一步提升各国电力系统的灵活性与可靠性。

七、FAQs

Q1: 电力系统与信息网络在控制复杂度上有何不同？

A1: 电力系统需要实时平衡发电和用电，因为电能难以大规模存储，这带来了极高的控制复杂度，而信息网络虽然也需要考虑数据传输的效率和安全性，但其控制复杂度相对较低，因为数据可以在网络中缓存和重传。

Q2: 工业互联网如何促进电力行业的发展？

A2: 工业互联网通过提供灵活的生产现场网络配置、支撑新业务和新型终端接入需求、促进跨企业跨区域数据的互联互通等方式，加速了电力行业的数智化转型发展，工业互联网平台可以帮助电力企业实现生产现场的智能化改造、提升各业务流程的流转效率以及优化全行业供应链资源配置等。