智能電網中的物聯網技術應用與發展

李浩旭

摘要：隨著我國經濟的發展水平提升，我國電力能源使用量大大增加，這導致我國電能負荷大大上升，加之全球氣候變暖，極端氣候增加，給我國電網帶來了巨大的挑戰。為此，我國電網需要通過應用物聯網技術、互聯網技術以及智能化技術來全面提升電網的負荷能力以及應對天氣挑戰的能力。本文主要分析了電力物聯網中使用的主要技術以及當前物聯網技術在電力發電、電力運輸以及電費收繳方面的應用。

關鍵詞：智能電網;物聯網技術;應用研究

一、電力物聯網關鍵技術

（一）傳感器技術

電網中所使用的傳感器主要用途是用于搜集電網中電力負荷、電壓以及電路等情況的裝置，通過傳感器實時搜集電網中的信息能夠幫助相關管理人員了解各個線路電量的使用情況，從而對電力輸送進行優化調整，除此之外，根據傳感器所傳輸的信息，相關人員還能夠及時發現電路的異常情況并進行及時處理，從而降低相關異常情況所造成的損失。因此近年來，我國電網已經開始逐步建設傳感器系統，用于監測電網運轉情況，然而當前電網傳感器在使用過程中還存在一定的問題，當前電網所使用的傳感器大多功率較大，耗電量較高，而且傳感器無法完成自動補充電能的功能，因此傳感器的續航能力較短，難以滿足電網長期且實時監管的要求。

（二）通信技術

在通信技術方面，目前在物聯網的應用過程中主要是以無線通信技術為主，在無線通信技術中又分為了兩類，一類是局域網技術，包括藍牙技術、WIFI技術等，局域網技術具有使用成本較低、耗能較少的特定，但局域網技術也具有明顯的缺陷，即信息的傳輸范圍較小，超過一定的距離則無法完成信息的傳輸;另一類則是移動通信技術，例如：4G技術、5G技術等，移動通信技術最大的優勢是能夠實現遠程傳輸信息，但目前使用移動通信技術的成本較高，因此，要想實現電力物聯網的普遍使用需要解決通信技術相關問題，使通信技術朝著傳輸速度快、使用成本較低且傳輸距離較遠的方向發展。

（三）云計算技術

我國電網龐大，在傳感器采集相關電網運行信息，并經過通信技術傳輸后將有海量的電網數據信息需要儲存并分析，而傳統的存儲技術顯然無法滿足電網海量數據的存儲和分析需求，因此需要通過發展云技術來實現對電網信息數據的存儲和分析，通過對電網數據分析實現電網電力調度的優化，并增強電力系統的透明化程度。

（四）邊緣計算技術

邊緣計算的“邊緣”指的是在數據產生源頭和云中心之間任一具有計算資源和網絡資源的路徑，在傳統的電力系統運行過程中，當出現電路故障等問題時，需要將相關電路信息搜集傳輸后進行集中的處理，而要處理這樣龐大的信息一方面需要相關設備具有強大的性能，另一方面，由于信息量較大，集中處理需要較長的時間進行處理，而通過對邊緣計算技術的應用則能夠實現相關信息處理向邊緣轉移，從而提升信息的處理速度，減少信息傳輸負擔的同時，實現電力系統的實時監測。

二、當前物聯網技術在電網中的應用

（一）物聯網技術在發電過程中的應用

物聯網技術在源側的應用體現在物聯網能夠通過傳感器實現對發電設備的狀態進行實時的監控，從而降低源側管理的難度，提升源側管理的效率。以風力發電系統為例，在使用風力發電的過程中，需要應用大量單個的風力設備，且相關風力設備分布的區域較大，因此在傳統風力設備管理過程中需要耗費大量的人力、物力對風力系統進行管理。而使用傳感器對風力系統進行統一管理則能夠實現對風力系統的實施監控，及時發現其中的問題，提升電力系統的可靠性，且相對傳統的管理方式而言，物聯網技術還能夠提升管理效率，節約電力管理資源。

（二）物聯網技術在電力輸送過程中的應用

在電網運行過程中，電力運輸是其中重要環節，一旦電力運輸過程中的相關設備出現故障，那么將對相關區域內的電力供應都會造成不良影響，因此在傳統的電網運行過程中需要投入較大的人力和物力對電網運行情況進行檢測和維護，從而減少相關故障的產生，以及相關故障所造成的損失，而將物聯網技術應用于電網后，通過傳感器則能夠實時監測電網的電力傳輸情況，將所有的檢測數據進行共享，并能夠實現在電網出現故障時對電網情況進行初步診斷，幫助維修人員快速找到故障部位進行修復。

（三）物聯網技術在電費收繳方面的應用

在過去電力系統運行過程中，當用戶每月使用一定電量需要繳費時，需要派相關人員前往用戶家中查看電表，并抄寫用戶使用的電量進行收費，這樣的收費方式不僅需要耗費大量的人力，而且還會出現人為失誤，給電力企業或者用戶帶來損失，除此之外，還可能存在電力人員上門收費時用戶不在家等情況，給電力收費造成了較大的困難，而通過物聯網技術的使用則能夠智能化地監測用戶實時電量的使用情況，使用戶通過智能設備客戶端了解自己電力使用情況，并通過客戶端完成電費繳納，由此可見，物聯網在電費收繳中的應用能夠大大減少電力企業的人力成本，并提升收費的準確性。

總結

物聯網技術在電網中的應用能夠全方面提升電網電源供電管理、電力輸送水平以及電費收繳管理水平，因此，在未來需要進一步加強物聯網技術在電網中應用的深度和廣度，推動物聯網技術在智能化電網建設中發揮更大的效用。

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