电力物联网的关键技术与应用前景分析

焦玉新

摘  要：作为新一代电力系统，电力物联网汇集了许多现代化、智能化信息通信新技术，其不仅可以保障电网运行的稳定性，而且可以与各个消费、电力生产环节进行不间断的连接，提升电力经营管理质量的同时，进一步提升电力企业的客户服务质量，对促进电力企业发展转型升级有着里程碑式的意义。基于此，为了进一步推动电力物联网的发展，文章将对其关键技术以及应用前景进行详细分析，以供借鉴与学习。

关键词：电力物联网;关键;技术;应用;前景

中图分类号：TM76         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）32-0146-02

Abstract： As a new generation of power system， the power Internet of things brings together many modern and intelligent information and communication technologies， which can not only ensure the stability of power grid operation， but can also connect with various consumption and power production links uninterruptedly， while improving the quality of power operation and management and further improving the customer service quality of power enterprises， which is of landmark significance to promote the development， transformation and upgrading of power enterprises. Based on this， in order to further promote the development of the power Internet of things， this paper will analyze its key technologies and application prospects in detail for reference and learning.

Keywords： power Internet of things; key; technology; application; prospect

在我国经济高速发展的今天，为了迎合经济发展的要求，我国逐步加大了电力基础设施的投资，电网规模以及发电装机容量不断扩大，并且随着分布式新能源的大量涌现，对电网管理工作也因此提出了新的要求。为了使电网更加趋于智能化、数字化，提升电力企业的管理水平，则需要电力企业以现代化科学技术为基础，构建出更加符合未来发展要求的电力物联网，以电力物联网为支撑，解决电网面临的发展问题，突破电网发展瓶颈，使之成为加快电力企业的不竭动能，为我国国家能源体系高质量构建奠定坚实的基础。

1 电力物联网的基本概念与特点

1.1 电力物联网的概念

所谓电力物联网，指的是一种现代化的智慧服务系统，其以高科技含量的信息通信技术为基础，将电力系统的各个环节进行连接，从而具备万物互联、人机交互等功能，并可自主地感知电网运行的基本情况，及时、高效地完成信息处理工作，由此构建的网络便可称之为电力物联网。在电力企业中，电力物联网与智能电网相辅相成，两者一同融合发展，并且可使电网管理工作更加智能化与多元化。通过将智能电网与电力物联网完美地融合，可以为能源互联网的建立提供实现的可能。

1.2 电力物联网的特点

（1）全面感知信息，加强组网效率。通过构建电力物联网，其可全面地获悉各类信息，使信息的感知更加全面、详实。此外，从组网效率来看，电力物联网可以快速、灵活地完成组网工作，提升组网效率与质量。在各类传感器的帮助下，电力物联网可以实现对系统周边环境中的各类信息进行快速的采集与处理，降低电力系统的运行风险。总之，由于电力系统十分庞大，并且各个环节的构建较为复杂，所以借助电力物联网的全面感知功能，有助于提升电力系统的运行质量与效率。（2）加强信息融合，提升通信速度。在传感器的帮助下，电力物联网具备对信息进行初步压缩的能力，从而解决长期以来的冗余数据量十分庞大的问题。同时也不会发生数据包丢失问题，提升信息传输的稳定性。此外，在电力物联网中，传感器可以将信息由基站最终传输至用户终端，并且通信设备可以与传感器进行无线通信，极大地提升通信便捷性的同时，也可使通信速度较比以往有着大幅度的提高。（3）拓扑网络结构复杂，自愈性突出。由复杂拓扑结构组成的电力物联网，其自愈性十分突出。其中，为了将传感器的作用发挥出来，必须要对传感器的性能以及质量有着严格的要求，并且为了提升传感器适应环境的能力，还应通过设置复杂的拓扑结构网络，提升电力物联网的自愈能力，确保传感器的作用与功能可以发挥出来。传感器的切换也会更加迅速，有助于降低组网成本，提升电力物联网的监控质量。

2 探析电力物联网中的关键技术

2.1 智能芯片技术

在电力系统运行过程中，无时无刻地会产生大量的信息，如果使用传统数据采集方式，不仅数据的采集精度达不到要求，而且也存在较大的误差，可靠性难以保证，对电力系统今后发展势必会起到制约作用。因此，为了使电力系统中的计量、变换、控制以及监测功能得以快速实现，需要不断提升数据采集能力，提升数据信息采集的准确性，而智能芯片技术便成为了实现上述目的的关键。作为一种现代化微型智能传感设备，智能芯片不仅信息数据采集精度高，而且能耗更低、体积更小、存储容量更大，并且也更加智能化，有助于提升数据信息的采集与传输效率，为终端智能化自动控制的实现提供帮助作用。随着我国智能芯片技术的不断发展，我国在智能芯片领域取得了十分喜人的成績，对促进电力物联网智能化发展起到了推动作用。

2.2 5G、LPWA技术

我国拥有广袤的国土面积，为了满足各个地区的用电需求，我国电力系统的分布也因此十分广泛。在较为复杂的地质环境中，电力系统在其中的应用同样十分重要，但是由此会提升电力数据的传输难度。在传统数据传输工作中，主要存在两种形式，即：以太网、电力载波有线网络与5G、LPWA低功率广域网。由于电力系统中产生的运行数据十分庞大，并且数据具有一定分散性，加之在复杂环境下供电十分困难，网络连接缓慢，所以传统以太网与电力载波有线网络在应用过程中存在许多限制，无法满足信息共享需求。随着我国通信网络技术的不断发展，我国在5G技术与LPWA低功率广域网技术中取得了傲人的成绩，将上述两种通信技术应用在电力物联网中，不仅可提升数据的采集效率，而且也可满足信息传递共享需求，所以也因此成为了推动电力物联网发展的关键技术。对于电力物联网来说，5G技术是物联网发展的关键基石，并且在5G技术的帮助下，为海量信息数据的采集与传输提供了技术保障。LPWA技术属于一种智能芯片技术，在LPWA技术的帮助下，使高清视频传输、电路状态监控以及无人机远程巡检等业务的开展提供了可能。

2.3 物联网平台技术

借助物联网平台技术，可将信息化平台在电力系统中搭建起来，使得海量的数据信息可以在物联网平台中进行分析与处理，将有价值的数据信息提取出来并进行利用。作为一种基础信息平台，物联网平台具备一体化数据信息处理的能力，使数据信息可以得到智能化处理，例如，在电力系统运行过程中，物联网平台便可实现故障信息数据的收集与处理，从而实现故障的自动诊断，保证电力系统运行的可靠性。现阶段，许多互联网企业开始加大了对物联网平台技术的投入力度，许多物联网一体化数据平台在市场中不断涌现，为电力物联网平台的建设提供了积极的技术支撑与保障。

3 电力物联网的应用前景

3.1 提升数据分析水平

对于电力数据来说，其来源渠道比较复杂，并且有着海量的数据，如果使用传统数据分析方法，将会极大地提升数据分析难度，数据分析效率也无法满足电力系统的运行要求。因此，在电力物联网的帮助下，借用其智能化水平比较高这一特点，数据信息采集不仅会更加精准，而且数据分析水平也会大幅度地提升，数据信息的分析也会更具时效性，满足电力系统的运行要求。

3.2 保证电网的运行安全

电力物联网的构建，不仅可解决电网架构不合理问题，而且也可使电网调节更加均衡，提升电网运行的安全性与经济性。随着风能、太阳能等新型能源的应用，电力系统需要分析与监测的数据更多，所以为了可以实现科学的能源调控，加大能源监控工作的力度，则要在电力物联网的帮助下，对电力系统、用电线路进行科学的调节，使电网可以始终保持在监测与控制状态，从而保证电网可以更加安全、可靠地运行。

3.3 实现清洁能源的有效消纳

现阶段，在我国能源体系中，风能、太阳能的应用还处于起步阶段。此外，由于我国地理分布的限制，导致风能、太阳能的利用率还比较低。所以，为了解决上述问题，可以在电力物联网技术的帮助下，将分散的新兴能源进行统一调度，通过构建虚拟电厂将新能源进行整合，从而形成统一的数据模式，为今后电能开发提供决策基础。总之，电力物联网的构建，可以实现均匀分配能源的同时，提升新能源的利用效率，加大环保、清洁能源的利用比重，对推动我国新能源产业发展有着积极意义。

3.4 提升电网资产管理水平

我国拥有世界上最大的能源交易市场，每年能源交易总额均呈现不断上升的态势。但是，将传统电能交易量与新型能源交易量进行对比后发现，新型能源交易量所占比重仍然比较小。因此，为了打破这种局面，需要在电力物联网的帮助下，使电力市场的开放更加深入，从而推动电力系统更加健康发展。在电网规模不断提升的今天，为了使电力资产的整合与分配效果满足电力系统的发展要求，除了要提升管理工作的水平外，还应加大设备检查力度，快速地发现电网存在的问题。因此，通过构建起现代化电力物联网，其可实现电力系统的自动监测与巡查，快速地发现与解决问题，使电力物联网的配置状态达到最优。

3.5 健全智慧能源服务平台

以电力物联网基础构建智慧能源平台，加大用户与电力企业连接紧密性的同时，也可提升用户与电力企业的交互效果，提升电力企业的服务质量。此外，通过电网调峰调频等形式，为用户们提供更加人性化服务。利用互联网、光伏云网、终端边缘计算机技术，提供电网服务以外的诸多新型服务。从而构建出完善统一的智慧能源服务平台。

4 结束语

在我国经济高速发展的今天，我国用电需求不断提升，所以电力企业需要积极借助现代化技术，构建起满足电力系统今后发展需要的电力物联网，并加大对电力物联网中关键技术的研究力度，使电网可以安全、经济运行的同时，对推动我国电力物联网发展也可起到十分重要的推动作用。

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