物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

李華軍

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部阿魯科爾沁旗供電分公司 內(nèi)蒙古赤峰 025500

隨著計算機與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，形成了新的變革技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其早期定義主要是通過定位系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及射頻識別技術(shù)的相互融合，使得應(yīng)用設(shè)備的特征信息能夠順利獲取，實現(xiàn)“物物相連”的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而是物品信息實現(xiàn)是能和識別與管理。在后續(xù)的研究與應(yīng)用中，廣義的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則是通過基礎(chǔ)技術(shù)來實現(xiàn)設(shè)備的自主感知與信息識別，同時經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，形成相應(yīng)的高級智能決策。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新興革命，物聯(lián)網(wǎng)所具有的關(guān)鍵技術(shù)主要有信息識別、紅外感應(yīng)、全球定位以及M2M（Machinetomachine）等關(guān)鍵支撐技術(shù)。信息識別技術(shù)主要實現(xiàn)信息采集與傳輸?shù)墓δ?，是物?lián)網(wǎng)管理的基礎(chǔ)，主要通過無線電信號對特定目標進行非接觸式主動識別管理。紅外感應(yīng)技術(shù)主要通過先進的紅外采集技術(shù)來對設(shè)備的溫度等特征進行采集與判斷，全球定位技術(shù)主要依托GPS系統(tǒng)提供的高精度地理位置、移動速度以及時間等信息，實現(xiàn)系統(tǒng)的高度集成與智能化管理。M2M技術(shù)實質(zhì)上是設(shè)備與設(shè)備以及設(shè)備與人之間的信息交互，通過優(yōu)化信息傳輸過程，來提升各種應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性與高效性。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)輸配電環(huán)節(jié)中應(yīng)用

輸配電環(huán)節(jié)是電力系統(tǒng)供配電領(lǐng)域中的關(guān)鍵組成部分。在電力系統(tǒng)的輸電環(huán)節(jié)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在傳感器的部署和應(yīng)用方面。在電力系統(tǒng)的供配電環(huán)節(jié)中，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員可以通過在輸電線路當中安裝智能化傳感器的方式，對線路的輸配電狀況進行實時動態(tài)監(jiān)測。將線路損耗、絕緣損耗、異常故常等運行狀態(tài)消息及時地反饋到系統(tǒng)的監(jiān)管中心當中。工作人員根據(jù)調(diào)度人員的優(yōu)化設(shè)計，對輸電系統(tǒng)的方案進行適當調(diào)整。除此之外，近幾年無人機巡查和檢驗技術(shù)等也在電力系統(tǒng)當中逐漸興起。此種巡查方式是將無人機設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互結(jié)合，通過無線通訊的方式，幫助工作人員盡可能全面地掌握輸配電環(huán)節(jié)的情況。5G時代背景下，物聯(lián)網(wǎng)的通訊速度和通訊質(zhì)量等都得到了全面提升。無人機在5G科學技術(shù)的支持下，可以提升拍攝和傳輸圖片的數(shù)量和質(zhì)量，增強了巡檢環(huán)節(jié)的可靠性和有效性。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，無人機巡檢工作可以擺脫地理和環(huán)境等因素的影響，提供一種更為可靠的新型巡檢模式，提高我國電力系統(tǒng)的輸電水平。對于配電環(huán)節(jié)來說，大量新型的分布式電源的計入，推動了智能化電動汽車和智能家用電氣等新型生活器具的產(chǎn)生。

2.2 在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)中感知層是實現(xiàn)“物物相聯(lián)、信息交互”的重要基礎(chǔ)，一般情況下可分解為感知控制層與通信延伸層兩個子方向，分別對應(yīng)著智能信息識別控制、物理實體聯(lián)接等功能。就智能電網(wǎng)中應(yīng)用而言，感知控制子層通過安裝的智能采集設(shè)備實現(xiàn)對電網(wǎng)信息的獲取，而通信延伸子層則通過光纖通信以及相應(yīng)的無線傳感技術(shù)實現(xiàn)了電網(wǎng)運行信息以及各類電氣設(shè)備運行狀態(tài)的在線、動態(tài)監(jiān)測，保證電網(wǎng)供電可靠、用戶用電智能化。通過電網(wǎng)建設(shè)過程中敷設(shè)的電力光纖網(wǎng)絡(luò)、載波通信網(wǎng)以及其他無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，對感知層采集到的電網(wǎng)信息以及設(shè)備數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)傳輸，同時保證互聯(lián)數(shù)據(jù)安全以及傳輸過程的可靠，確保電網(wǎng)通信不受外部因素干擾。應(yīng)用層則可分為電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施以及各種高級應(yīng)用兩大內(nèi)容，基礎(chǔ)設(shè)施為各種應(yīng)用提供信息資源的調(diào)用接口，高級應(yīng)用則通過智能計算技術(shù)設(shè)計到電網(wǎng)運行生產(chǎn)與日常管理中的眾多環(huán)節(jié)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)管、基于射頻識別與標識編碼的電力資產(chǎn)全壽命周期管理、家居智能用電應(yīng)用領(lǐng)域的實現(xiàn)，都對智能電網(wǎng)建設(shè)起到了較強的促進作用[1]。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)用電環(huán)節(jié)中應(yīng)用

在5G時代作用下，新型的靈活負荷產(chǎn)生，并且在電力系統(tǒng)的用電環(huán)節(jié)中起到了較為突出的應(yīng)用效果。根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的調(diào)查和研究結(jié)果顯示，目前國內(nèi)電力系統(tǒng)的用電環(huán)節(jié)中，靈活負荷的應(yīng)用極大地方便了ADN進行主動控制和主動管理活動，并且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的配合下，智能電表與高級計量設(shè)備等，都可以對用電設(shè)備的用電量和用電水平等進行判斷與分析，以此確保系統(tǒng)內(nèi)部的用電設(shè)備在實際的操作環(huán)節(jié)中，可以保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。在5G時代背景下的物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，可以對電動汽車的發(fā)展水平及其行駛特征和負荷特性等方面，都進行系統(tǒng)分析，結(jié)合市場電價以及ADN運行的科學管理，能夠?qū)﹄妱悠嚨某潆姾头烹娺M行控制，以此形成特殊的專業(yè)化管理模式，推動行業(yè)整體向前發(fā)展。

2.4 在設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用，能夠準確掌握設(shè)備工作狀態(tài)以及相應(yīng)的運行壽命，為及時發(fā)現(xiàn)缺陷提供技術(shù)支撐。同常規(guī)檢修相比，狀態(tài)檢修能夠構(gòu)建變電站與線路的監(jiān)控統(tǒng)一，使得各方面檢修工作更加智能化，通過大量傳感設(shè)備的加入，使設(shè)備信息獲取與存儲傳輸具備高可靠性與高便捷性，進一步夯實了狀態(tài)檢修基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步成熟，電力設(shè)備檢修效率穩(wěn)步提升，從而使得人力資源消耗降低，不僅能夠避免常規(guī)檢修時可能導致的故障遺漏等問題，還能有效保證檢修質(zhì)量[2]。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依托射頻識別、定位系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的融合，使得物物互聯(lián)、人物互聯(lián)得以實現(xiàn)，通過感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的構(gòu)架模式，保證了電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)的信息采集、傳輸與智能分析應(yīng)用，已成為智能電網(wǎng)建設(shè)與運行的重要組成部分，在設(shè)備狀態(tài)檢修、狀態(tài)監(jiān)測、智能巡檢以及設(shè)備資產(chǎn)管理等領(lǐng)域均取得了較好的應(yīng)用效果，隨著相關(guān)技術(shù)的進一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)對于智能電網(wǎng)的作用會日漸突出。