泛在電力物聯網的關鍵技術與應用前景

黃江偉

摘要：泛在電力物聯網是指在電力系統中各個環節能夠實現自動搜集海量的運行數據信息，并且各個環節之間是能夠相互聯系的，這使得電力分析系統能夠根據海量數據信息分析，及時發現電力物聯網系統中的異常之處或是根據數據分析結果進行自動化操作，從而確保整個電力物聯網系統能夠安全、穩定運行。本文主要闡述了泛在電力物聯網的特點，分析了凡在物聯網的關鍵技術，以及泛在電力物聯網的應用前景。

關鍵詞：電力物聯網;關鍵技術;應用前景

隨著當前全球范圍內能源問題以及環境問題的出現，我國傳統電力系統運行模式受到了較大的挑戰，為了實現我國電力系統的可持續發展，減少電力系統對能源問題和環境問題所造成的影響，當前我國正努力發展清潔能源發電，并將清潔能源所發電力通過分布式方式接入電網，而在這一分布式能源發展過程中，要想實現對分布式能源實現較好的管理和應用就需要發展和應用泛在電力物聯網技術，實現對分布式能源的統一管理。

一、泛在電力物聯網的特點

（一）全面感知信息，實現迅速組網

泛在電力物聯網在應用過程中，電力系統的每一環節都將安裝傳感器對相關電力系統裝置的運行狀態進行感應，并通過無線傳輸技術進行組網，將各個傳感器所搜集到的信息匯總分析，實現對復雜的電力系統各個環節的運行狀況進行實時分析和了解，并根據相關信息分析結果進行精準的電力系統操作。

（二）加強信息融合，方便通信

由于我國電力系統非常龐大，在運行泛在電力物聯網運行的過程中，傳感器將搜集海量的電力系統運行信息，而這對于信息傳輸無疑是一個巨大的考驗，因此為了防止相關信息丟失，首先在傳感器搜集信息后需要對信息進行初步的壓縮，只有這樣才能夠減少冗余信息，減少信息在傳輸過程中的丟包現象，使傳感器所搜集到的有效信息能夠順利傳輸到終端分析系統中，除此之外還需要增加多個信息傳輸通道，確保信息傳輸的通常程度和信息傳輸的效率。

（三）拓撲網絡結構復雜，自愈性良好

泛在電力物聯網系統在使用過程中為了能夠全方位地搜集電力系統運行過程中的信息需要使用拓撲網絡結構，然而在拓撲網絡結構本身較為復雜，一旦每個電力設備的傳感器出現問題需要更換、修理，那么就需要花費較大的成本對相關傳感器進行修理，而這會導致拓撲網絡結構變得更加復雜，為了解決這一問題，泛在電力物聯網就必須具有較強的自愈能力和適應性，能夠適應傳感器在更換和維修過程中的變化，只有這樣泛在電力物聯網才能夠切實發揮其全方位監管電力系統的功能。

二、泛在電力物聯網的關鍵技術

（一）優化傳感器功能，改進物聯網設計

泛在電力物聯網想要發揮出較為理想的效果和功能需要使用足夠數量的傳感器以及無線通信系統才能夠實現，由此可見，傳感器是泛在電力物聯網實現的基礎，但需要注意的是，大量的傳感器在長期使用的過程中需要耗費較多的電量，為了減少傳感器系統對電量的消耗需要采取以下措施：一方面，在傳感器分布的過程中，需要優化傳感器的局部方案，使物聯網傳感器網絡系統與電力系統融為一體;另一方面，需要加強對傳感器技術的進一步研發，盡量縮小傳感器的尺寸以及傳感器在使用過程中的功率，減少傳感器的使用能耗。除此之外，還需要根據電力系統各個環節的不同工作運行狀態對傳感器進行針對性的研發和設計，從而使提升不同電力工作環境下傳感器的工作效率，提升我國泛在電力物聯網的整體水平。

（二）一體化數據平臺

泛在電力物聯網在使用的過程中除了需要加強對電力系統各個環節的運行數據信息進行全面的搜集之外，還需要加強對所搜集到的信息進行全方位的分析，從而確保能夠及時發現電力系統數據中隱藏的信息，例如：電力系統整體的運行狀態信息，電力系統運行過程中的故障信息，以及各個設備運行的狀態信息，只有這樣才能夠使電力系統處于可控狀態，使電力物聯網切實發揮其監測功能，并使管理人員能夠根據相關監測信息對整個電力系統進行高效管理。

（三）5G 與 LPWA

我國電力系統分布非常廣泛，這對于物聯網信息傳輸能力提出了較大的挑戰，在傳輸電力系統信息的過程中如果僅僅使用傳統的以太網進行傳輸，那么存在信息傳輸速度、傳輸量、傳輸范圍等諸多方面的限制，為了解決這一問題，在物聯網信息傳輸過程中，還需要應用5G通信技術以及LPWA技術進行信息傳輸補充從而克服傳統信息傳輸方式存在的不足。

三、泛在電力物聯網的應用前景

（一）實現對清潔能源的利用

在我國傳統的電力系統運行過程中，火電等非清潔能源發電占據了主要部分，而隨著我國對節能減排的重視，我國越來越重視使用清潔能源進行發電，然而在清潔能源分布的范圍較為廣泛，如果使用人工方式進行管理則效率非常低，且管理難度非常大，而隨著物聯網技術的出現，能夠對分布廣泛的清潔能源發電進行遠程監控和管理，從而大大提升清潔能源發電管理的效率和便捷性，因此電力物聯網對于推動我國清潔能源利用具有重大幫助。

（二）優化電力系統功能

泛在電力物聯網的應用一方面能夠增強電力系統的供電能力，通過電力物聯網技術的應用能夠準確預測風能和太陽能等清潔能源，并幫助監測和利用這些清潔能源發電，增強電力系統電能供應;另一方面，泛在電力物聯網的應用還能夠優化電力系統的配送，通過物聯網能夠及時監測到整個電力系統的配送和運輸情況，并據此構建智能配電管理系統，對配網進行實時監測，及時監測故障，并對故障進行處理。

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