电力物联网的关键技术与应用前景分析

吕晓宇 王美因

（国网河南省电力公司新安县供电公司，河南 新安 471800）

进入新时期后，我国电力行业内开始广泛应用物联网技术，对我国电力行业、电网企业的发展与进步起到了有效的促进作用。在未来的发展中，要想进一步提升电力物联网建设质量，推动电力物联网的建设进程，就需要深入研究电力物联网建设中的关键技术。

一、泛在电力物联网的关键技术

（一）智能芯片

泛在电力物联网的技术应用包括三大因素，即对电力数据进行采集、传递，电力数据分析和管理以及电力信息的综合应用。泛在电力物联网的核心技术是智能芯片，当前越来越多的计量设备接入电力系统，且电力设备的运行会产生大量的数据。而目前大多数的电力数据采集设备仍然依赖于传统的工业采集设备，数据的有效性较低下、不够精确，也使得终端的智能设备程度化降低，无法实现智能判断与自适应调节能力的统一，进而影响入网和分散式管理智能化网络系统。泛在电力物联网的发展是基于电力信息的有效整合，通过对电力资源利用、电力数据的传递以及数据分析，促进终端智能化发展。

（二）通信网优化

通信网是泛在电力物联网网络层重要基础支撑。结合泛在电力物联网建设和应用需求，通信网在骨干光缆纤芯数量、光纤覆盖和网络带宽还存在不足，无线专网技术选型和建设相对滞后，无法适应泛在电力物联网对业务带宽的需求。

1.通信网架构优化完善

以“高可靠、全方位、多元化、宽带化、集中化”为目标，优化提升省级传输网，探索开展OTN 双平面建设，增强省市互联互通能力。完善骨干光缆网架结构，解决骨干断面无空余光缆纤芯问题。开展地市传输网增容改造，强化“PTN+SDH”网络架构，建成网络结构合理、组网接入灵活、承载能力强、具备可持续发展的地区传输网络。开展县域传输网升级，解决县域传输网低覆盖、低带宽问题，满足泛在电力物联网终端设备大规模泛在接入、电网生产控制业务不断增长的带宽需求。

2.无线通信网技术研究

5G 作为新一代移动通信技术发展方向，是无线接入重要演进方向。需加快引入软件定义网络和边缘计算技术，研究应用5G 技术满足业务更快终端接入速率、更低业务传输时延和更多终端连接容量需求。大带宽方面，满足调度、运检、营销、建设等电网业务升级和高清化视频通信、可穿戴智能运检等场景应用需求；低时延方面，满足配电自动化、“三遥”等低时延电网业务需求；广连接方面，满足泛在化、多样化、智能化、规模化海量终端设备接入需求。

（三）物联网平台

当前物联网平台已经大范围普及，通过对电力系统的数据进行合理分析，可以有效地实现电力信息的高效利用。一体化信息数据平台，需要具备当前大数据处理的能力，实现电力系统故障诊断的人工智能水平，对相关的信息进行预算。以此实现大小城市各个项目内容的在线操作，实现云计算、云数据和人工智能的一体化。

二、泛在电力物联网的应用前景分析

（一）保障电网安全运行

泛在电力物联网建设和发展可有效解决现阶段我国的电力存在能源分布不平衡、电网结构不合理、调节能力差等问题。一方面，利用数据共享和大数据分析等先进手段，依托运检智能分析决策系统，推动电网运维检修高度数据化和智能化，实现电网设备实时监测、主动预警、智能巡查、优化控制及高效管理。另一方面，对风能、太阳能、负荷进行实时监测，建立电力能源统一调控系统，提高电网灵活性和调节能力。此外，泛在电力物联网实物ID 深化应用，可实现电网设备规划设计、采购、建设、运行等全环节、上下游信息贯通，提高精益化管理水平，保障电网安全经济运行。

（二）电力资产管理

电力设备是电力资产管理的重点。众所周知，电力行业拥有较多数量和类型的设备，在传统管理模式下，采用人工方式对各种设备信息进行记录，很容易有错误出现，且需要投入较多的时间和精力，具有较长的管理周期。而将物联网技术运用过来，在RFID 技术的支持下，能够自动识别记录管理各种设备，不仅具有较高的管理效率，降低了资源消耗，同时还能够连接电力企业的管理系统，促使管理信息得到同步和共享。在具体实践中，首先在系统中录入设备的信息，然后在设备表面粘贴标签，借助于小型读写器设备，即可对标签信息进行记录和修改，能够对实施更新更改的内容，以便符合账目内容。完成检查工序后，连接读写器的数据接口与电力企业的办公系统，即可对变更信息自动上传，这样设备管理效率将可以得到大大提升。

（三）实现清洁能源的有效消纳

当前，风能、电能在我国的能源中占比较低。受我国地理分布的特殊性限制，对于风能和光能不能实现有效利用。泛在电力物联网可以运用人工智能技术，对电、光伏进行有效的预测；并且结合具体的能源条件，对分散的新能源进行集合，形成虚拟的电厂。同时通过基础的供电效果，可以形成一定的数据模式，对于后期的电力数据资源利用以及电能的开发都有着极大的参考价值。

（四）用电信息采集与分析

其中，智能电能表的用电采集与数据分析是物联网技术应用的重点。实践研究表明，在电力用电信息采集中运用物联网技术，能够远程实时统计电能表数据，便捷性、准确性较强。用电信息采集系统操作难度较小，人工成本得到降低。同时，信息系统的准确率较高，人工抄表过程中出现的失误问题得到规避，抄表准确性得到提升。用电信息系统能够深入分析、挖掘这些获取到的各种信息，进而将针对性的服务提供给电力用户。而电力营销也可以结合这些用户侧数据，深入分析电力市场，对用电市场动向准确把握，做好科学合理的预测，促使电力营销的精准度得到提高。

结语

总之，“坚强”与“智能”并重是我国能源互联网发展的内在要求和方向，而“坚强”和“智能”这两者本身就是相互促进的。因此，可以预见，承载数据流的泛在电力物联网与承载电力流的坚强智能电网必将相辅相成、融合发展，形成强大的价值创造平台，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。