物联网技术在电力系统中的应用

樊阳阳，刘振勇

（1.安阳优创电力设计院有限责任公司，河南 安阳 455000；2.国网安阳供电公司，河南 安阳 455000）

0 引 言

自党的十九大以来，我国开始实施制造强国发展战略，加大先进制造业发展力度，促进互联网、大数据、人工智能与实体经济间的深度融合。传统企业发展中，品牌影响力是竞争的核心，而新时期物联网平台成为竞争的主体。移动互联网快速发展环境下，物联网技术是继电商经济后企业面临的又一发展机遇。随着互联网5G时代的到来，电网行业中应用并推广物联网技术为电力系统打造了新的发展局面。

1 物联网相关知识概述

1.1 物联网内涵

专业用语中，物联网技术是网络技术的一种，是以互联网网络为基础而建立的，并借助该核心网络有效连接不同的物品[1]，通过用户端各物品得到延伸与扩展，以实现通信与信息的交换。简单来讲，物联网是通过植入微型感应芯片使物体智能化，再利用现代无线网络技术与人类“沟通”，最终实现物与物间的“交流”。

1.2 物联网技术特点

首先，物联网技术是利用整合通信射频识别与数据通信技术形成相应的网络技术体系，特点在于方便社会各行业领域信息交流与发展，共享信息与技术，借助已设定的规范，促进物联网主体交流。其次，作为一种信息交流媒介，物联网能够将实体万物与虚拟互联网世界融为一体，以此构建整合而统一化的网络系统[2]。如果物联网技术发展成熟，各项运转都会以互联互通网络的整合与完善为基础，开展各项社会经济活动。因此，物联网技术能够将现实与虚拟世界联通，获得更好的处理效果。最后，应用物联网技术构建的系统工程，运用系统为其提供支撑力，传统网络系统视为信息传输端点，而业务应用为信息分类整合提供依据，基于无线通信系统传输信息。

1.3 物联网技术发展的不足

现阶段，我国对物联网技术加大了支持与发展力度。因该技术发展不成熟，缺乏规范化的指导，也没有可供参考的操作流程，物体缺乏统一编码与物联网技术对应。同时，作为与网络技术的相关应用，物联网技术的信息安全依然存在一些问题。随着时代的进步，物联网技术仍需发展与完善。

2 物联网技术涵盖领域

当今时代，物联网技术有着广泛的应用范围，如交通、工业、教育、医疗管理、环境保护、通信网络、市政建设与国家电网等领域[3]。物联网技术渗透到人们日常生活的各个方面，提高了社会经济发展与居民生活水平。当前，物联网技术涵盖很多领域，如传感器、通信射频识别及嵌入式系统等技术领域。

2.1 传感器技术领域

互联网应用中，传感器技术是一项关键技术，也是获得信息的重要手段。国家GB7665-2005标准中这样界定：能感受被测量并根据相关规律转换为可用输出信号，这种器件或装置即为传感器。例如，应用较为广泛的电子秤与空调制冷剂的精确控制技术，都是传感技术中某项技术应用的具体表现。

2.2 通信射频识别

传感器技术中，该技术也是一种重要的技术方式，是将无线射频与嵌入式技术融为一体的综合技术，与条码扫描技术相似。在自动化控制系统中，该识别技术简单实用且操作方便，有很强的适应性。日常生产与生活中，门禁系统、自动收费、车辆识别及物流跟踪等都是比较常见的通信射频识别技术。

2.3 嵌入系统识别技术

该技术是一项将软件、传感器、集成单路及电子应用等技术融为一体的复杂技术，也就是分类处理所接收信息的过程。例如，小到日常生活中的收音机，大到航天卫星系统，都是该技术应用的体现[4]。

3 物联网技术在电力系统中的具体应用

电力系统中应用物联网技术，对电力系统设备资源使用效率、系统电气设备可靠运行以及智能化水平的提高等具有重要意义。

3.1 应用于智能电网建设

物联网技术中，感知层为“物物相连与信息交互”奠定了基础。它可分解成感知控制与通信延伸两个子方向层，分别与智能信息识别与物理实体连接功能相对应[5]。智能电网中，通过安装智能采集设备，感知控制层获得电网信息；通信延伸子层则利用光纤通信与无线传感技术，在线动态监测电网运行信息与各电气设备运行情况。

电网建设中敷设电力光纤网络、载波通信网与其他网络技术，转发传输感知层采集的电网信息与设备数据，确保互联数据安全实现可靠传输，以降低外部因素对电网通信造成的影响。应用层涉及电网基础设施与各类高级应用等内容，其中基础设施用于为各应用提供调用信息资源的接口，高级应用则是利用智能计算机技术对电网运行生产与日常管理进行设计。以物联网技术为基础的电力现场作业监督，以射频识别与标识编码为基础的电力资产全过程周期管理，实现智能家居应用，这些为智能电网建设发挥着重要作用。

3.2 应用于设备状态检修

电力系统电网设备状态检修中应用物联网技术，可准确了解设备运行状态和运行周期，为及时发现存在的问题提供技术保障。相较之常规检修技术，状态检修利于统一监控变电站与输电线路实现智能化检修目标。实际检修工作中，应用大量传感设备，增强设备信息获得、存储与传输的可靠与便捷性，以此为状态检修工作奠定良好的基础。随着时代的进步，物联网技术发展水平不断提高，电力设备检修效率逐步提高，有效降低了人力资源损耗，可预防常规检修可能引起的故障遗落，从根本上保障设备的检修质量。

3.3 应用于设备状态监测

除了状态检修，物联网技术也广泛应用于设备运行状态监测。其中，最重要的是应用于配电网在线监测。根据配电网自动化建设和体系架构，利用以太网无源光网技术与配电线路载波通信、无线局域网等技术缓解信息感知与采集问题，对配电网设备进行更好的远程监测，包含识别操作人员身份、电子票证管理与远程互动等，以此为有效进行状态检修与标准化作业提供辅导作用[6]。

3.4 应用于设备巡检

电网系统运行中，可应用物联网技术进行智能设备巡检。具体流程是利用电网内部数据库结合激光扫描技术，有效识别各类设备运行状态。同时，结合RFID技术与红紫外检测技术，有效检测运行状态设备。此外，应用GPS定位系统定位、定点与定向分析所扫描的数据信息，发现设备运行出现的问题，形成最终分析结果并自动进行储存与传输。

4 电网系统中物联网技术的未来应用与发展趋势

电力企业发展中，部分生产与经营场所中引入物联网技术，优化升级配电自动化系统，为客户提供更好的服务，以此提高办公电话、计量与应急灯等应用效率。物联网技术应用与电力系统有效融合，满足人们生活与工作用电需求的同时，推动了电力企业的创新发展。电网系统中应用物联网技术优化升级输电技术网络，可改善基础网络输电通信能力，确保输电通信网络运行更加可靠与稳定。当前，物联网总体架构由封闭的垂直一体化模式转向水平开放化模式，且水平开放化模式是以物联网平台与端系统为核心的，逐步经历人工智能、大数据处理及边缘计算等新通信技术。电力企业构建开放化的物联网平台，工作重心也由标准化通信与泛在低功耗接入向数据充分共享、安全体系构建等层次转变。

5 结 论

本文详细论述了物联网技术，总结了其在电力系统各环节的具体应用，发现电力系统中物联网技术的应用具有一定的优越性：（1）利用输出通信补充基础网络，逐步完善电力网络，以增强输电通信网的可靠性；（2）物联网技术能够弥补公网与无线通信网不具备的功能，极端天气条件下可用于电力应急通信和通信抗灾体系；（3）实时控制系统具备快速处理紧急事故与状态恢复能力，对其他部门也开放，利于信息交换；（4）促进电力系统实现“无纸化”办公目标，向低碳经济目标转换。物联网技术的发展意味着新信息技术的发展。未来，通过各方面的努力，物联网技术发展前景广阔，必将推动社会经济取得更好的发展。