电力物联网概述及发展现状

电力物联网概述及发展现状

杨四海

国网西藏电力有限公司信息通信公司 西藏自治区拉萨市 850000

摘要：随着智能电网建设步伐的加快，电网企业除了打造坚强的智能电网之外，对以物联网为载体的信息技术有着巨大的应用前景。其中在过去的智能电网技术的发展和建设过程中，一些物联网概念技术与产品已经在电网运行中得到了应用，为电网的安全稳定经济运行保驾护航。比如无线远程抄表技术，远程控制等，这些都需要信息通信等技术实现智能的交互功能。作为电网企业今后新兴业务的重要发展方向，泛在电力物联网已经得到了社会各界的广泛关注。本文通过对物联网概念的分析总结，并就物联网技术在电网建设运营中的应用技术进行全面的分析，为深入了解泛在电力物联网技术提供基础。

1、电力物联网

电力物联网是信息技术发展到一定程度后，物联网技术在电力行业的应用。它通过先进的信息技术，通信技术，将电力设备与通信设备有机结合起来，提高设备运行效率，为整个电力系统的智能化提供支撑。电力物联网帮助企业实现工作人员，电力基础设施，通信网络，运行环境等之间的相互协作，相互感知，和控制的高度智能化，自动化的电力系统。
2、现状

在科技不断进步的情况下，我国很早就开始了物联网技术在电力系统中的应用。国家积极推进电力物联网技术，建立了统一的电力物联网框架和技术标准。国家从战略层面确定了物联网技术作为国家战略新兴产业的地位。由于国家政府层面的支持，我国高科技企业，科研机构陆续推出了大量的物联网设备。这些设备逐渐应用到电力系统。物联网技术逐渐渗透到电力系统的生产，输送，控制等电力系统的各个工作单元中，帮助整个电力系统逐渐实现智能化。
3、应用

3.1发电环节

由于我国目前发电系统十分庞大，结构复杂。发电方式多样，包含了火力，风力，水力，核能，太阳能等多种发电方式。在目前的发电系统中存在着能源结构不合理，电力设备的调节能力不足，储能能力缺陷等问题。通过电力物联网的应用，可以帮助企业实时监控设备运行状态，从而实现发电设备的智能调节，帮助企业保护发电装置的安全稳定运行。通过监测数据帮助企业分析不同发电模式接入同一电网系统的可靠性评估。还可以帮助企业开展储能技术的研究，从而进一步推动电力物联网技术的应用。

3.2输电环节

电力输送是整个电力系统的重要一环，生产出来的电力需要庞大的电网系统输送到不同地区。在电力输送环节，我国还存在着很多问题。目前电力输送的可靠度、稳定性，设备的检修方式，设备状态的监测与国际水准还有一定距离。这些问题都需要电力物联网技术的参与，帮助企业实现输电环节的智能化。通过电力物联网技术将电力企业一次设备，二次设备有机结合起来，提高线路，等一次设备的感知能力，实现与二次设备的相互协同，提高整个电网的智能化水平。通过电力物联网技术的应用，提高电力企业在输电线路上的检测能力，帮助企业提前预知可能发生的故障，并且准确定位故障点，帮助企业提高输电环节可靠性，稳定性，帮助企业实现对输电环节的智能化。

3.3变电环节

电力企业的变电环节在整个电力系统中位置十分重要。目前我国智能化变电站技术尚不成熟，监测，检修技术不足，对变电站设备的状态监测，评估不足。通过电力物联网技术的应用，建立一整套变电站的监测，控制，评估系统，完善变电站电力物联网技术，建立统一的系统接口和物理接口。从而实现对变电站的智能监测，控制，评估，分析。通过统一的物联网接口帮助变电站融入到整个电力系统，形成统一，可靠的电力系统。

3.4配电环节

配电环节是整个电力系统的关键环节。电力物联网技术帮助电力企业提高配电网的自动化监测，自动化巡检等能力。提高电力企业配电网维护检修能力。电力物联网技术可以帮助企业快速诊断故障、配电网状态检测，快速隔离故障设备恢复供电，以及对整个配电网运行状态的分析，从而提高配电网设备的利用率，帮助工作人员快速诊断故障。由于我国配电网络庞大，复杂，通过电力物联网技术可以帮助企业建立统一的配电网管理系统，实时掌控配电站的工作状态，提高企业的工作效率，实现配电网的智能化管理。

3.5用电环节

用电环节是直接面对用电客户，是整个电力系统中十分重要的环节。由于直接面对终端用户，是整个社会感受最为深刻的用电环节。由于国家经济的快速发展，终端用户对电力能源的需求越来越大，比重不断提高。再加上目前环境保护，节能减排等政策的不断深入人心。电力在整个能源体系中占比越来越高。在用电环节中，主要建立智能用电系统，建立对用电环节的智能监测。

3.6电力资产管理

我国电网企业规模庞大，资产分散。这样对巡检人员就提出了更高的要求，从而保障电力资产管理水平。在这样的要求下，电力企业就要利用电力物联网技术实现对现场电力资产的自动搜集，通过各种识别系统，传感器技术，通信技术，快速对电力资产进行搜集、统计。通过电力物联网技术可以帮助企业提高对电力资产的管理能力。由于物联网技术的快速发展，电力企业必然会更大规模的普及电力物联网。通过电力物联网技术的普及，电力企业可以提高自身自动化，智能化管理能力。电力物联网技术可以帮助企业整合发电，输电，配电，变电，用电等各个环节，帮助电力企业实现高度自动化，智能化的管理，提高企业的运行效率，降低企业用工成本，提高整个电力生产系统的安全性，可靠性。

4、发展前景

可再生能源是未来能源的主要发展趋势，尤其体现在太阳能以及风能两方面，其具有较强的波动性以及间歇性，以提升建电力系统的可调节性以及灵活性，从而有效消纳大量的可再生能源。

4.1消纳清洁能源的措施

（1）全面感知源网储存设备及其运行状态与环境信息，采用相应的市场措施对用户调峰调频予以指导，主要是通过虚拟电厂以及互补功能，提升分布式新能源电网的可调控容量以及并网水平。（2）运用调度优化手段实现控制区域收送端的协调，在电力市场的背景下，实现集中式新能源以及分布式新能源，使消纳清洁能源得到一定的推动作用。现阶段，直流输电、新能源发电以及电力电子装置已被市场广泛运用，电力系统也不断对自身的发展规模以及复杂性进行提升，从而对电力系统运行的安全稳定性提出更好的要求。

4.2提升运行水平

由于可再生电源并网规模相对较大，所以在开展绿色能源供给工作时，对电力系统的安全运行提出严峻的挑战。在这种情况下，应有效提升电网运行的整体安全性以及经济性，具体内容如下：（1）建立电网图，有效采集广泛互联输变电及配用电设备与深度的信息数据，以实现现场故障处理、主动精准抢修以及治理三相不平衡。（2）以交直流一体化电网运行安全要求为基础前提，并将互联网思维加入其中，形成新型的自动化调度体系，提升统一逻辑以及物力分布能力，从而全面有效提升调度控制技术的水平。

4.3制定匹配管理机制

因电网资产数量多、类型多、较为分散以及环境较复杂，所以，应对电网资产规模进行不断扩充，有效降低生产成本，以保障设备的安全运行，从而构建完善的设备资产管理体系。以资产身份编码为前提基础，以全面感知资产为主要手段，实现在开展资产管理工作时的多吗联动以及贯通信息目的，在对重要资产进行管理过程中，其在生命周期与检查维护设备中充分发挥自身的效用，从而达到在线感知可视电网资产的目的。

结语：传统产业通过人工智能以及信息技术在发展过程中获得相应的机遇。对泛在电力物联网变革电力系统技术、增长方法以及运行模式进行构建与完善，有效促进电力行业以及能源转型工作，其发展前景极为广阔。

参考文献：

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[4]陈皓勇,陈永波,王晓娟,陈武涛,李志豪.基于LPWAN的泛在电力物联网[J].电力系统保护与控制,2019,4708:1-8.