電力物聯網的關鍵技術與應用前景分析

呂曉宇 王美因

（國網河南省電力公司新安縣供電公司，河南 新安 471800）

進入新時期后，我國電力行業內開始廣泛應用物聯網技術，對我國電力行業、電網企業的發展與進步起到了有效的促進作用。在未來的發展中，要想進一步提升電力物聯網建設質量，推動電力物聯網的建設進程，就需要深入研究電力物聯網建設中的關鍵技術。

一、泛在電力物聯網的關鍵技術

（一）智能芯片

泛在電力物聯網的技術應用包括三大因素，即對電力數據進行采集、傳遞，電力數據分析和管理以及電力信息的綜合應用。泛在電力物聯網的核心技術是智能芯片，當前越來越多的計量設備接入電力系統，且電力設備的運行會產生大量的數據。而目前大多數的電力數據采集設備仍然依賴于傳統的工業采集設備，數據的有效性較低下、不夠精確，也使得終端的智能設備程度化降低，無法實現智能判斷與自適應調節能力的統一，進而影響入網和分散式管理智能化網絡系統。泛在電力物聯網的發展是基于電力信息的有效整合，通過對電力資源利用、電力數據的傳遞以及數據分析，促進終端智能化發展。

（二）通信網優化

通信網是泛在電力物聯網網絡層重要基礎支撐。結合泛在電力物聯網建設和應用需求，通信網在骨干光纜纖芯數量、光纖覆蓋和網絡帶寬還存在不足，無線專網技術選型和建設相對滯后，無法適應泛在電力物聯網對業務帶寬的需求。

1.通信網架構優化完善

以“高可靠、全方位、多元化、寬帶化、集中化”為目標，優化提升省級傳輸網，探索開展OTN 雙平面建設，增強省市互聯互通能力。完善骨干光纜網架結構，解決骨干斷面無空余光纜纖芯問題。開展地市傳輸網增容改造，強化“PTN+SDH”網絡架構，建成網絡結構合理、組網接入靈活、承載能力強、具備可持續發展的地區傳輸網絡。開展縣域傳輸網升級，解決縣域傳輸網低覆蓋、低帶寬問題，滿足泛在電力物聯網終端設備大規模泛在接入、電網生產控制業務不斷增長的帶寬需求。

2.無線通信網技術研究

5G 作為新一代移動通信技術發展方向，是無線接入重要演進方向。需加快引入軟件定義網絡和邊緣計算技術，研究應用5G 技術滿足業務更快終端接入速率、更低業務傳輸時延和更多終端連接容量需求。大帶寬方面，滿足調度、運檢、營銷、建設等電網業務升級和高清化視頻通信、可穿戴智能運檢等場景應用需求；低時延方面，滿足配電自動化、“三遙”等低時延電網業務需求；廣連接方面，滿足泛在化、多樣化、智能化、規模化海量終端設備接入需求。

（三）物聯網平臺

當前物聯網平臺已經大范圍普及，通過對電力系統的數據進行合理分析，可以有效地實現電力信息的高效利用。一體化信息數據平臺，需要具備當前大數據處理的能力，實現電力系統故障診斷的人工智能水平，對相關的信息進行預算。以此實現大小城市各個項目內容的在線操作，實現云計算、云數據和人工智能的一體化。

二、泛在電力物聯網的應用前景分析

（一）保障電網安全運行

泛在電力物聯網建設和發展可有效解決現階段我國的電力存在能源分布不平衡、電網結構不合理、調節能力差等問題。一方面，利用數據共享和大數據分析等先進手段，依托運檢智能分析決策系統，推動電網運維檢修高度數據化和智能化，實現電網設備實時監測、主動預警、智能巡查、優化控制及高效管理。另一方面，對風能、太陽能、負荷進行實時監測，建立電力能源統一調控系統，提高電網靈活性和調節能力。此外，泛在電力物聯網實物ID 深化應用，可實現電網設備規劃設計、采購、建設、運行等全環節、上下游信息貫通，提高精益化管理水平，保障電網安全經濟運行。

（二）電力資產管理

電力設備是電力資產管理的重點。眾所周知，電力行業擁有較多數量和類型的設備，在傳統管理模式下，采用人工方式對各種設備信息進行記錄，很容易有錯誤出現，且需要投入較多的時間和精力，具有較長的管理周期。而將物聯網技術運用過來，在RFID 技術的支持下，能夠自動識別記錄管理各種設備，不僅具有較高的管理效率，降低了資源消耗，同時還能夠連接電力企業的管理系統，促使管理信息得到同步和共享。在具體實踐中，首先在系統中錄入設備的信息，然后在設備表面粘貼標簽，借助于小型讀寫器設備，即可對標簽信息進行記錄和修改，能夠對實施更新更改的內容，以便符合賬目內容。完成檢查工序后，連接讀寫器的數據接口與電力企業的辦公系統，即可對變更信息自動上傳，這樣設備管理效率將可以得到大大提升。

（三）實現清潔能源的有效消納

當前，風能、電能在我國的能源中占比較低。受我國地理分布的特殊性限制，對于風能和光能不能實現有效利用。泛在電力物聯網可以運用人工智能技術，對電、光伏進行有效的預測；并且結合具體的能源條件，對分散的新能源進行集合，形成虛擬的電廠。同時通過基礎的供電效果，可以形成一定的數據模式，對于后期的電力數據資源利用以及電能的開發都有著極大的參考價值。

（四）用電信息采集與分析

其中，智能電能表的用電采集與數據分析是物聯網技術應用的重點。實踐研究表明，在電力用電信息采集中運用物聯網技術，能夠遠程實時統計電能表數據，便捷性、準確性較強。用電信息采集系統操作難度較小，人工成本得到降低。同時，信息系統的準確率較高，人工抄表過程中出現的失誤問題得到規避，抄表準確性得到提升。用電信息系統能夠深入分析、挖掘這些獲取到的各種信息，進而將針對性的服務提供給電力用戶。而電力營銷也可以結合這些用戶側數據，深入分析電力市場，對用電市場動向準確把握，做好科學合理的預測，促使電力營銷的精準度得到提高。

結語

總之，“堅強”與“智能”并重是我國能源互聯網發展的內在要求和方向，而“堅強”和“智能”這兩者本身就是相互促進的。因此，可以預見，承載數據流的泛在電力物聯網與承載電力流的堅強智能電網必將相輔相成、融合發展，形成強大的價值創造平臺，共同構成能源流、業務流、數據流“三流合一”的能源互聯網。