北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航；電力行業(yè)；新型調(diào)度融合

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.04.035

中圖分類號(hào)：TM73；TN967.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編碼：1672-7274（2025）04-0102-03

Abstract：Driven by the construction of a new power system and the booming development of the digital economy，thedemand forhigh-precisionand high reliability spatiotemporal informationservices in the power industry is becoming increasingly urgent. As a global satelite navigation system independently built and operatedby China， the Beidou Satelite Navigation System hasunique advantages such as high-precision positioning，highreliability timing，and short messagecommunication，providing anew technological solution for the power industry.As adeep application oftheBeidou system in the fieldof power，the Beidou power grid isbecomingan important technological force to empower the power Internet of Things，ensure power security，and assist in the upgrading of power services. This study aims to explore the potential application of Beidou technology in the power industry and promote the deep integration of Beidou and the power system.By systematically reviewing the current status of Beidou applications in the power industry，analyzing in depth the common problems that exist in theapplication of Beidou technology in the powerindustry，andcombining withthe development trendof the power industry，clarifying theapplicationdirection ofBeidou technology in the power field.

Keywords： Beidou satellite navigation; power industry; new scheduling integration

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，電力行業(yè)對(duì)高精度、高可靠性的時(shí)空信息服務(wù)需求日益迫切。電力北斗的應(yīng)用，不僅是電力行業(yè)踐行國家戰(zhàn)略、推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要舉措，更是順應(yīng)數(shù)字新基建十大重點(diǎn)建設(shè)任務(wù)的明確要求。

然而，當(dāng)前電力北斗應(yīng)用中仍存在一些問題，如應(yīng)用場(chǎng)景單一、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式不成熟等，阻礙了北斗技術(shù)在電力行業(yè)的深度融合和規(guī)模化應(yīng)用。為了充分發(fā)揮北斗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，解決電力行業(yè)在時(shí)空信息服務(wù)方面的痛點(diǎn)，亟須從系統(tǒng)性角度出發(fā)，深入研究北斗技術(shù)在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的融合應(yīng)用，構(gòu)建基于北斗的時(shí)空信息綜合服務(wù)體系。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與電力行業(yè)各專業(yè)創(chuàng)新融合研究

1.1運(yùn)檢條線：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，提升巡檢效率

滎經(jīng)220千伏變電站作為雅安南北電網(wǎng)的重要樞紐，其智能化水平在全省變電站中處于領(lǐng)先地位。該變電站配備了5大類28項(xiàng)，共計(jì)698套智能設(shè)備，包括導(dǎo)軌式智能巡檢機(jī)器人等。導(dǎo)軌式智能巡檢機(jī)器人通過紅外和高清攝像頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度、濕度、開關(guān)位置等關(guān)鍵參數(shù)，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)上傳至終端。相較于人工巡視，智能機(jī)器人將單次巡視時(shí)間縮短了三分之二，大大提高了巡視效率[1。

1.2建設(shè)條線：監(jiān)督施工現(xiàn)場(chǎng)，保障施工安全

通過北斗高精度定位技術(shù)，工作人員可實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)的精確定位，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)人員的位置信息。通過智能安全帽和智能手環(huán)對(duì)人員動(dòng)作及身體狀態(tài)的監(jiān)測(cè)功能，可監(jiān)督人員規(guī)范佩戴安全帽，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)人員的身體狀態(tài)及到崗情況，有效避免因人員疏忽或身體問題導(dǎo)致的事故發(fā)生。

2020年6月，福建龍巖公司在110千伏龍巖梅壩變電站建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)成功應(yīng)用了北斗高精度授時(shí)定位模組[2]。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)定位施工人員，并通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保所有人員均按要求到崗到位，有效保障了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。

1.3營(yíng)銷條線：反竊電設(shè)備智能化，降低線損率

在智能反竊電設(shè)備中集成北斗授時(shí)定位模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)位置的精確定位。結(jié)合時(shí)間戳功能，可將“位置 + 時(shí)間 + 數(shù)據(jù)”三者有效關(guān)聯(lián)，使得核查證據(jù)具備自動(dòng)定位與時(shí)間標(biāo)記，從而保證竊電取證的有效性與合規(guī)性。

目前，該系統(tǒng)已在國網(wǎng)四川、河北、福建、冀北、山西、寧夏等多個(gè)省公司得到廣泛應(yīng)用，并在臺(tái)區(qū)線損治理方面取得了顯著成效。基于北斗技術(shù)的營(yíng)銷反竊電稽查系統(tǒng)，為電力企業(yè)提供了高效、準(zhǔn)確、可靠的反竊電解決方案。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，該系統(tǒng)將在電力行業(yè)的反竊電工作中發(fā)揮越來越重要的作用。

1.4調(diào)度條線：優(yōu)化資源配置，提高電網(wǎng)運(yùn) 行可靠性

在小水電站安裝北斗短報(bào)文終端，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電站運(yùn)行信息、發(fā)電電源、電網(wǎng)供電和用戶用電等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。采集到的數(shù)據(jù)可通過北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸至調(diào)度中心，調(diào)度人員可以實(shí)時(shí)掌握小水電站的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小水電站的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。

以雅安公司為例，該公司選取燕山一級(jí)水電站作為示范點(diǎn)，通過安裝北斗數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電站電壓、電流、功率等基礎(chǔ)信息的實(shí)時(shí)采集，并通過北斗短報(bào)文傳輸至調(diào)度中心。這一舉措標(biāo)志著小水電從傳統(tǒng)的人工采集模式轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模式，有效解決了長(zhǎng)期以來困擾調(diào)度的小水電盲調(diào)難題[3]。

1.5物資條線：采集物流數(shù)據(jù)，保障運(yùn)輸安全

北斗重點(diǎn)物資運(yùn)輸監(jiān)控終端利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度定位功能，實(shí)時(shí)獲取運(yùn)輸車輛的位置信息。同時(shí)，通過內(nèi)置的傳感器，對(duì)設(shè)備的傾斜角度、沖擊力等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采集到的數(shù)據(jù)可通過無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)控平臺(tái)，工作人員可通過平臺(tái)對(duì)運(yùn)輸過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

基于北斗技術(shù)的重點(diǎn)物資運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)，為電力設(shè)備的運(yùn)輸提供了全方位的安全保障。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)輸狀態(tài)，可以有效防止設(shè)備在運(yùn)輸過程中受到損壞，提高了電力設(shè)備的運(yùn)輸安全性。

2 北斗技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用困境與優(yōu)化路徑

2.1行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完善

北斗技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用中，由于不同廠商的設(shè)備和系統(tǒng)之間標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致數(shù)據(jù)接口不兼容，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通共享。這不僅增加了系統(tǒng)集成的復(fù)雜性和成本，而且阻礙了不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)融合與分析，限制了北斗技術(shù)在電力行業(yè)中更好地發(fā)揮作用。

為了解決北斗系統(tǒng)在電力行業(yè)應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題，迫切需要建立一套完善的北斗電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。該標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)涵蓋北斗設(shè)備的性能指標(biāo)、接口協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、測(cè)試方法等多個(gè)方面，并與電力行業(yè)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行有效對(duì)接，降低系統(tǒng)集成成本，為北斗技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2系統(tǒng)接口兼容性差

不同接口協(xié)議、數(shù)據(jù)格式的差異使得不同系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通變得困難，增加了系統(tǒng)集成的時(shí)間和成本。部分北斗系統(tǒng)廠商為了保護(hù)自身利益，對(duì)系統(tǒng)接口進(jìn)行封閉管理，限制了其他廠商的接入，阻礙了產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建，不利于北斗技術(shù)的推廣應(yīng)用。

鼓勵(lì)北斗設(shè)備和系統(tǒng)廠商積極開放接口，共享技術(shù)資源，促進(jìn)不同系統(tǒng)之間的互操作性。同時(shí)，建立基于北斗技術(shù)的開放平臺(tái)，為開發(fā)者提供統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境、工具和API，降低開發(fā)門檻，吸引更多的開發(fā)者參與到北斗應(yīng)用的開發(fā)中來，加速北斗技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展，構(gòu)建一個(gè)開放、繁榮的北斗產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

2.3數(shù)據(jù)共享機(jī)制不健全

不同電力企業(yè)、部門之間的數(shù)據(jù)往往各自為政，形成了數(shù)據(jù)孤島。這些數(shù)據(jù)孤島的存在，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法共享和利用，限制了數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘。此外，由于數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備等因素的影響，導(dǎo)致采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理的工作量較大，影響了數(shù)據(jù)的可靠性。

建設(shè)統(tǒng)一的電力行業(yè)北斗數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、管理和共享，是解決數(shù)據(jù)孤島問題的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)中心應(yīng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、分析和挖掘能力，能夠?qū)Ａ勘倍窋?shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，提取有價(jià)值的信息，為電力企業(yè)的決策提供支持。

2.4應(yīng)用場(chǎng)景單一

目前，北斗技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用主要集中在定位、導(dǎo)航等基礎(chǔ)功能上，在更深層次的業(yè)務(wù)應(yīng)用方面還有待挖掘。

北斗技術(shù)與其他新興技術(shù)的融合是實(shí)現(xiàn)北斗技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑。例如，將北斗技術(shù)與人工智能技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的自主巡檢、故障診斷和預(yù)測(cè)；將北斗技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)海量電力數(shù)據(jù)的分析和挖掘，為電力企業(yè)的決策提供數(shù)據(jù)支撐；將北斗技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

3 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與新型技術(shù)融合應(yīng)用

3.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ?⁺ 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

一是提供電力設(shè)備的智能運(yùn)維方案。北斗技術(shù)為電力設(shè)備的智能運(yùn)維提供了全新的解決方案。通過北斗定位和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測(cè)和預(yù)防性維護(hù)，大幅提高了電力系統(tǒng)的可靠性。

二是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化管理。北斗技術(shù)在配電網(wǎng)的智能化管理中發(fā)揮著重要作用。利用北斗定位和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的數(shù)字化、可視化管理。

三是保障電力交易的透明化。北斗技術(shù)在電力交易中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過北斗定位和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力交易數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

3.2北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) + 大數(shù)據(jù)技術(shù)

在電力行業(yè)中，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)的結(jié)合，為電網(wǎng)的智能化運(yùn)營(yíng)帶來了革命性的變革。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以為電力設(shè)備提供精準(zhǔn)的地理位置信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力資產(chǎn)的實(shí)時(shí)定位和跟蹤。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，可以建立詳細(xì)的電力資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，為資產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支撐。通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)分析，可以預(yù)測(cè)設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn)，提前進(jìn)行維護(hù)，減少停電事故。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)的結(jié)合提高了無人機(jī)巡檢的效率。無人機(jī)搭載高清攝像頭和各種傳感器，結(jié)合北斗定位可以對(duì)輸電線路、變電站等進(jìn)行全方位的巡檢，并實(shí)時(shí)將巡檢數(shù)據(jù)傳輸回監(jiān)控中心。通過大數(shù)據(jù)分析，可以對(duì)巡檢圖像進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，自動(dòng)識(shí)別線路缺陷，提高巡檢效率和準(zhǔn)確性。

3.3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) + 人工智能系統(tǒng)

北斗與人工智能的深度集成正推動(dòng)電力行業(yè)智能化革新。國網(wǎng)江蘇電力實(shí)證數(shù)據(jù)顯示，基于北斗亞米級(jí)定位與AI圖像識(shí)別技術(shù)構(gòu)建的無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)，將輸電線路缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率提升至 92.3% ，實(shí)現(xiàn)絕緣子閃絡(luò)等典型故障的實(shí)時(shí)診斷。上海浦東供電公司研發(fā)的北斗增強(qiáng)型仿生機(jī)器人“浦睿”，其集成多源感知與自主導(dǎo)航系統(tǒng)，可完成開關(guān)操作、安全警示等7類復(fù)雜作業(yè)任務(wù)。

3.4北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) + 新能源

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與新能源電力系統(tǒng)的深度融合，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。在新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)管理領(lǐng)域，基于北斗時(shí)空基準(zhǔn)的儲(chǔ)能SoC（StateofCharge）精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，提升了儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電效率升。在微電網(wǎng)運(yùn)行管理方面，北斗導(dǎo)航可以提供精確的時(shí)間同步，保障微電網(wǎng)內(nèi)部各設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)各分布式電源和負(fù)荷的協(xié)調(diào)控制，優(yōu)化能源利用效率[4]。

結(jié)束語

電力北斗技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)技術(shù)革新、規(guī)模化應(yīng)用與深度融合創(chuàng)新三大趨勢(shì)。在技術(shù)性能方面，北斗系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定性顯著優(yōu)于GPS，這一優(yōu)勢(shì)使其為供電穩(wěn)定性、安全性奠定了基石。在應(yīng)用拓展層面，電力北斗應(yīng)用場(chǎng)景從基礎(chǔ)定位延伸至設(shè)備運(yùn)維、巡檢等核心業(yè)務(wù)，形成覆蓋電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)的生態(tài)體系。在技術(shù)融合創(chuàng)新領(lǐng)域，北斗與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的深度融合，催生出新一代時(shí)空智能體系，在數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測(cè)決策等領(lǐng)域，形成一個(gè)高時(shí)空感知加智能決策協(xié)同模式下的電網(wǎng)業(yè)態(tài)。隨著北斗技術(shù)不斷更新迭代，北斗技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)的深度融合，可不斷提升電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定，以推動(dòng)電力行業(yè)向智能化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]霍鵬，李海龍，芮光輝，等.基于遠(yuǎn)距離無線傳輸和北斗短報(bào)文的配電網(wǎng)營(yíng)銷數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[J/OL].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，1-6[2024-12-31].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1474.TP.20241203.1437.052.html.

[2]張宗藝，潘軍，田昕，等.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字通信世界，2024（8）：166-168.

[3]李靜，龍強(qiáng)，臧志斌.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在電力行業(yè)的應(yīng)用研究[J].電力信息與通信技術(shù)，2022，20（10）：87-97.

[4]薛安成，羅曠，徐飛陽，等.北斗在新能源電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].衛(wèi)星應(yīng)用，2019，27（7）：28-34.