隨著能源轉(zhuǎn)型與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深度融合,電力物聯(lián)網(wǎng)與智能感知網(wǎng)絡技術(shù)成為推動電力系統(tǒng)智能化發(fā)展的關(guān)鍵支撐。中國電力科學研究院(簡稱中國電科院)仝杰研究員及其團隊在該領(lǐng)域開展了系統(tǒng)性的研究,為電力行業(yè)的創(chuàng)新應用提供了重要技術(shù)基礎。
一、電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵與架構(gòu)
電力物聯(lián)網(wǎng)通過傳感設備、通信網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)電力系統(tǒng)中發(fā)、輸、變、配、用各環(huán)節(jié)的全面感知與智能管控。其技術(shù)架構(gòu)主要包括感知層、網(wǎng)絡層、平臺層與應用層:
- 感知層部署各類智能傳感器,實時采集電壓、電流、設備狀態(tài)及環(huán)境參數(shù);
- 網(wǎng)絡層依托5G、光纖、無線專網(wǎng)等技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可靠性傳輸;
- 平臺層集成大數(shù)據(jù)與云計算能力,支撐數(shù)據(jù)存儲與分析;
- 應用層面向智能巡檢、故障預警、負荷調(diào)控等場景,提供定制化解決方案。
二、智能感知網(wǎng)絡的核心技術(shù)突破
仝杰團隊重點攻關(guān)了智能感知網(wǎng)絡的精準性與魯棒性問題,主要成果包括:
- 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù):通過深度學習算法,整合電氣量、設備圖像、聲紋振動等多模態(tài)數(shù)據(jù),提升狀態(tài)識別的準確性;
- 邊緣智能計算架構(gòu):在變電站、配電房等現(xiàn)場部署邊緣節(jié)點,實現(xiàn)數(shù)據(jù)本地處理與實時響應,降低云端負載;
- 自適應通信協(xié)議:針對電力環(huán)境干擾特性,設計低延時、高容錯的通信機制,保障關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
三、典型應用場景與實效
團隊研究成果已在多個示范工程中落地:
- 輸電線路無人機巡檢系統(tǒng):結(jié)合圖像識別與定位技術(shù),實現(xiàn)導線破損、絕緣子污穢的自動識別,巡檢效率提升逾60%;
- 配電物聯(lián)網(wǎng)故障定位平臺:通過智能終端監(jiān)測配網(wǎng)異常,將故障定位時間從小時級縮短至分鐘級;
- 用戶側(cè)能效管理:依托智能電表與非侵入式負荷識別,為工商業(yè)用戶提供用能優(yōu)化方案,平均節(jié)能率達15%。
四、未來挑戰(zhàn)與發(fā)展方向
盡管取得顯著進展,電力物聯(lián)網(wǎng)與智能感知網(wǎng)絡仍面臨傳感設備壽命、數(shù)據(jù)安全隱私、跨系統(tǒng)協(xié)同等挑戰(zhàn)。仝杰團隊指出,下一步需重點探索:
- 新型半導體傳感器與自供能技術(shù),降低部署維護成本;
- 區(qū)塊鏈與輕量級加密結(jié)合,構(gòu)建可信數(shù)據(jù)交換體系;
- 人工智能與數(shù)字孿生融合,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的全生命周期預測性維護。
結(jié)語
中國電科院仝杰團隊在電力物聯(lián)網(wǎng)與智能感知網(wǎng)絡領(lǐng)域的研究,不僅推動了技術(shù)理論的創(chuàng)新,更通過工程實踐驗證了其應用價值。未來,隨著碳中和目標的推進與新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建,相關(guān)技術(shù)必將成為支撐能源革命的核心驅(qū)動力。