电力物联网的关键技术与应用前景分析

2020-11-06马敏

中国电气工程学报 2020年11期

马敏

摘要：目前，电力工业发展迅速，其典型特征是电力物联网的形成。物联网成功地将互联网技术融入电力系统，改变了传统电力系统的运行方式，使电力系统更加智能化、现代化。

关键词：电力物联网;关键技术;应用前景;分析

导言：无所不在的力量物联网作为一种新的技术手段出现在人们的视野中。在实际应用过程中，泛在电力物联网应用是以完备的电子信息技术为基础，依托云、移动智能等网络信息技术，能够与现代电力系统充分集成和应用，等电力生产环节与居民消费环节相衔接，在电力物联网建设过程中实现用户用电服务的一站式管理，为我国经济建设提供更先进、实用、绿色的电力能源，推动我国经济建设快速发展和进步。此外，无处不在的电力物联网技术可以推动传统电力系统朝着更先进、更现代化的方向发展，是我国电网建设工作创新和改革的里程碑。

1泛在电力物联网内涵

泛在电力物联网是利用移动互联网技术、人工智能技术、现代信息技术、现代通信技术、物联网技术、人机交互技术等多种手段构建的电力网络信息平台。无所不在的电力物联网具有感知全面、处理高效、使用方便等优点。目前，建设我国无所不在的电力物联网的目的是实现电网公司的智慧化、多元化和便捷化。无处不在的电力物联网（IOT）是除了真正的电网之外的另一个电网。它可以动态地结合电力公司的电网运行情况，对物联网与电网进行分析、科学整合，构建完善的数据信息平台。在这个平台上，可以有效协调电力企业电网与物联网的融合，形成“能量流、业务流、数据流”三流的能源互联网，方便电网管理和电力资源配置。泛在电力物联网作为电力信息系统，具有互联网自身的特点。通过“全息感知、泛在连接、开放共享、集成创新”的优势，全面捕捉电网各方面设备运行情况，贯穿电力系统各项业务。紧密连接“电网设备、电力资源配置和用户需求”，确保互联网连接多个系统，满足不同用户的电力资源需求。电力物联网具有开放的、共享的数据特点，以互联网的形式传输有价值的电力数据信息，为能源工业和电力市场的发展战略打下基础，促进电力领域的可持续发展。可以说，无处不在的电力物联网是电力企业和用户共同参与的项目，也是电力领域发展创新的一大壮举。

2泛在电力物联网的特点

2.1全面感知信息，实现迅速组网

泛在电力物联网（IOT）不仅能够全面感知信息，而且能够实现便捷灵活的快速联网。在无处不在的电力物联网中，传感器能够及时响应需求，实现感知。通常无线传感器设备都是部署的，不需要固定的设施，就可以快速组网，实现通信，采集和处理周围环境和系统各个环节的信息。由于电力系统的复杂性，无处不在的电力物联网需要充分感知信息。

2.2加强信息融合，方便通信

电力物联网中无处不在的传感器可以对信息进行初步压缩，避免数据冗余，防止数据包丢失，保证信道畅通。传感器可以将信息传送到网络管理或基站，然后将处理后的信息传送到用户终端。传感器和通信设备可以进行无线通信，而且通信非常方便。有了多个通信链路的支持，网络通信将更加方便。

2.3拓扑网络结构复杂，自愈性良好

电力物联网具有复杂的拓扑网络结构和较强的自愈能力。电力物联网中无处不在的传感器需要充分发挥作用，这就需要随时部署新的设备，或者对传感器进行调整。为了节约成本和降低能耗，需要随时切换传感器的状态。有些传感器会受到环境的影响，或者存在质量问题，如果不能发挥作用，就必须更换或撤换，这会使网络拓扑结构更加复杂。因此，无处不在的电力物联网必须适应这种频繁的变化，具有很强的自愈能力，才能不影响其正常功能。同时，电力系统对传感设备有着非常严格的要求。要保证传感设备具有良好的自组织水平，以免影响监控功能的性能。

3泛在电力物联网关键技术

泛在电力物联网在实际应用的过程中主要有三个方面需要注意：电力网络智能化终端、通信网络优化及电网建设运营过程中所具备的大数据分析能力这三个方面：

3.1电网智能终端的建造

目前，在电网实际运行过程中，电力智能终端的大规模应用包括智能电表、输变电监测装置、区域自动配电装置、区域自动电力调度装置。然而，在智能终端的实际应用过程中，存在终端标准不统一的情况，很容易造成电源运行的差异。这就要求电力企业在更新硬件时要拿出完整的智能终端规范，统一管理和应用电网中使用的智能终端，方便电力企业在电网运行过程中更直观地收集相关数据：首先，要详细规范智能终端的连接和解除协议及数据格式，在智能终端中应用高精度的计算机芯片，实现电网智能终端设备的规模化，促进电网智能终端系统的进一步优化和完善。此外，还要创新强跨专业数据采集和多终端服务模式，实现智能终端采集数据的跨专业使用，进一步提高智能终端建设的质量和效率。

3.2通信网络优化的建设是现阶段泛在电力物联网建设的重要基础之一

在实际建设过程中，相关技术人员需要调查不同地区的电力物联网应用需求，计算出通信网络中使用的光纤数量和光纤覆盖面积，能够有效解决电力物联网的建设，但在实际建设过程中，我国相关无线专用网的技术和建设都比较落后，无法为无所不在的电力物联网建设提供相应的技术支持。在这种情况下，无所不在的电力物联网建设无法正常进行。

3.3进行通信网络构架的完善

在实际的泛在电力物联网建设过程中，要对通信网络的建设提出高可靠性、全方位、多应用、集中化的要求。一是完善和优化省级网络传输系统，在网络基础设施建设的基础上开展OTN双机建设工作，进一步加强省际互联互通，进一步实现地形互联互通。进一步完善主网光缆架设，主要针对骨干段无冗余光缆。进一步扩大网络传输容量，提高相关网络平台建设的质量、水平和完善程度，实现电网通信系统的合理架构，实现电网通信的灵活性，进一步提高电网的信息承载能力，为以后电网的发展奠定了良好的基础，实现了电网设备的回收利用，降低了相关设备的使用成本。此外，还需要对县级通信系统进行升级改造，解决县级之间通信网络覆盖率低、宽带低的问题，能够满足电力物联网建设中接入网络结构的要求，而网络结构的改善可以进一步推动无所不在的电力物联网的建设。

3.4打造智能服务平台

智能能源服务平台为用户提供了一个互动交流的平台。

在电力物联网建设过程中，借助合理的商业模式，可以采取一些激励措施，不断吸引大量用户加入智能服务平台，同时鼓励用户与电力管理部门进行实时互动，从而提供更好的服务，拓宽渠道。

此外，通过利用光伏、电动汽车等新能源数据监测，可以对新能源进行有效管理并纳入管理服务范围。

3.5提升电网资产管理水平

近年来，我国电力交易数据报告发现，传统电力交易量较高，而新能源交易量较少。电力物联网的建设和发展可以促进电力市场的发展，完善电力市场的布局，促进电力系统的发展和完善。一方面可以稳定电力物联网，另一方面可以促进我国电力体制的完善。

随着电网规模的不断扩大和电力系统的智能化发展，电力资产的有效整合和配置需要对资产的全过程进行有效的精益管理。对电子数据和设备进行有效分析，实现电力物联网的高效运行，不仅可以实现电力资源采购、规划、建设和運营的全方位运行和评估，同时实现一体化发展，确保电力物联网整体优化配置。

结束语

随着科学技术的不断发展，电力物联网正逐步走向更加现代化、智能化的方向，这进一步促进了整个电力系统的稳定可靠运行。因此，电力企业应掌握电力物联网的关键技术，落实电力物联网的运行模式，将物联网应用于电力系统的各个方面。

参考文献

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