前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的物聯網時代物聯網技術電力系統中運用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
國家為迅速建立低碳節儉型、綠色生態經濟發展型的新社會，亟需科學合理地規劃傳輸和利用能量的網絡系統。而現代電力系統又是生產、運輸電網能量的主要承擔者，相應地也迫切需要革新內部的管理系統和科技應用。故現階段，中國國內外都在建設現代的電力系統中，并積極進一步發展智慧電網，這種電網科技有著許多優點，如安全性強、電能利用率高，與中國國內的國情和國家發展戰略十分相符。而它們的物聯網技術，則能夠達到供電通信的自動化、信息化，并使電能效率大大增強。正基于此，本章主要從電力系統視角，闡述了物聯網技術原理及其運用，內容僅供參考。由于計算機技術和網絡信息技術的迅速發展，產生了全新的變革科技——物聯網信息技術，其早期概念一般是指由于定位信息系統、傳感器網絡系統和射頻識別等信息技術的交叉融合，使實際應用裝置的特征信號可以順暢地提取，達到“物聯網”的互連網絡系統，從而對物體信息系統進行辨識以及信息系統的管理工作。在今后的研發和使用過程中，所謂的物聯網技術是指利用基礎信息技術來完成對機械設備的主動認知和消息識別，同時也經過與計算機網絡互連，產生相關的高級智能決策。
1電力物聯網的內涵
電力物聯網的源頭可以追溯到的發明和智慧電網的出現，不過作為一個專有名詞，其產生的時候并不久。不同的研究者，盡管對電力物聯網的含義有不同的看法，但歸根到底都是相同的概念，其表現形式都具備了物聯網特征。目前，對于電力物聯網的概念，按照可定義的角度來分類大致有以下四種形式[1-3]。
（1）從消息交流的視角。電力物聯網在發展早期，由于大伙往往以物互聯的角度為切入點理解何謂電力物聯網，所以對電力物聯網的定義往往具有較重的信息技術與網絡風格，以幫助社會大眾了解物聯網技術在電力系統中的運用。
（2）從智能電網的角度。電力物聯網的發展和智能電網建設是密不可分的關系，在中國現階段的科研論文中，大多數高水平論文都是以物聯網技術如何在智能電網中發揮重要作用為主旨的。這一類研究主要探討物聯網技術為智能電網所提供的重大變革，所以很少對電力物聯網技術作出具體界定與規范，僅模糊地將之界定為物聯網技術在智能電網中的實際運用。
（3）應用領域的視角。以應用領域的視角，對電力物聯網來進行界定是在2019年國家電網集團二會報道中提到的“泛在電力物聯網”概念之前，比較普遍的一種界定方法。此時的學術界已經通過了一段時間的深入研究與探索，也已著手探索了多種物聯網技術在電力系統中的運用，從而已經走出了單一的信息交流范疇，也就逐漸劃分出了智慧電網和電力物聯網領域。在這個情形下，“電力物聯網”就變成了一種專用詞語，也慢慢具有了“電能”的特征了。在技術發展理論研究架構下，電力物聯網可以被明確界定為：進行對供電設施、工作人員和所在環境識別、感知、交互和管理的信息網絡。
（4）從綜合的視角。國家電網有限公司在2019年二會報告中，明確提出要建立運營好“堅強智能電網”和“泛在電力物聯網”。這是“泛在電力物聯網”這個詞語第一次出現在全國電網企業的二會公報中，也是第一次出現在中國科研圈中。而國家電網有限公司針對物聯網技術在中國電力行業的廣泛運用，已經擁有了多年的科技基礎，形成了比較深入的認識，因此可以從綜合的視角進行比較詳細的描述。不過這一概念又不同了，其解釋的名稱為“泛在電力物聯網”，根據“泛在”二字，國家電網有限公司泛在電力物聯網工程建設大綱中的釋義是，任意時候、任意地方、所有人和一切物，明確了無所不在，給出電力物聯網更高的期望和目標?！胺涸陔娏ξ锫摼W”的誕生，也基本明確了電力物聯網的含義。
2物聯網系統相關技術簡述
（1）數據信息收集法。在電力物聯網體系中，對數據信息的收集是一項十分關鍵的基本工作，其重點是精確收集在IOTIPS中的各個節點處的分布式網絡結構識讀器中所收集到的數據信息，并按照服務的要求向數據處理層發送所要求的數據信息。而為了避免多種電子標記在被同一種識讀器讀取時出現的數據信息遺漏、數據處理錯誤和數據信息重疊等問題的出現，還可以采用基于事件監控系統的主動式認識器方法。而所謂主動型認識器則是指:當認識器成功連接互聯網后，認識器的數據接口將自動開啟，不需從服務器設備獲得指令來啟動終端；當識讀器在讀取到RFID數據信息后，以消息的形態向上級服務器發送數據信息，而服務器設備則只需等消息到達后處理數據[4,5]。
（2）“虛擬化”技術的普遍使用。虛擬化是一個全新的運算模型，中小企業用戶能夠利用該模型在任意地點使用網絡連接的設備瀏覽應用程式，而使用流程在可大幅伸縮的數據中心，公司運算資源也能夠在這里動態部署工作，并進行公司數據共享。由于云計算技術的基本原則是：將運算散布于公司巨大的分布式網絡計算機系統上，而并非在自己的計算機系統或遠程服務器設備中，因此公司在大型互聯網數據中心的操作環境將和網絡更接近，這就要求公司能夠把運算資源遷移到實際需要的實際應用上，并按照要求使用計算機系統和數據庫管理系統。電力系統出現問題不能正常工作或出現故障時，海量信息將會上傳到數據中心模塊，這就對電腦的信息處理能力提出了高度的需求，與電力系統運營相關的硬件投資成本也是很大的。而由于虛擬化讓超級計算能力通過網絡隨意流動變為了可能，大公司和個人用戶就無須再投資高昂的硬件采購成本，而只需利用網絡來采購或租用計算能力。如此一來，電力系統運營就能夠大幅節省生產成本，這和構建資源節約型社會是能夠相互照應的。
3物聯網技術在電力系統的應用
（1）物聯網技術已在電力的輸供電操作環節中廣泛應用。而輸供電操作環節也是動力系統供配電管理領域中的重要部分。在動力系統的輸電環節中，物聯網技術的運用重點主要表現在感應器的部署與使用等方面，在動力系統的供配電操作環節中，有關應用領域的研究人員能夠采用在輸電線路中配置智能感應器的方法，對線路的輸配電情況進行實時動態監控，把線路損失、絕緣損失、特殊故常等工作狀況消息，準確地反映在系統的監督中心當中。技術人員可以通過系統調度技術人員的優化工程設計，對輸電網絡系統的工作方案做出相應調整。另外，近幾年無人機網絡巡邏和檢測技能等也在電力中慢慢出現，這些巡檢方法都是將無人駕駛的飛機設備和物聯網技術互相融合，并利用無線通訊的方法，協助技術人員盡量全方位地了解輸配電環節的狀況。5G時代背景下，物聯網的通信速率和通話品質等均獲得了全面改善，無人機在5G科技的幫助下，能夠提高拍照和傳送圖像的數量和品質，從而提高了巡檢過程的可靠性和有效性。在物聯網技術的幫助下，無人機巡查工作能夠避開地域和環境等各種因素的影響，從而創造一個更加安全可靠的新型巡查模式，提升了中國電力系統的輸電技術水平。對供電環節而言，由于大量新興的分布式電源的計入，也促進了智能電動汽車和智能家居電器等新興生活器具的誕生[6,7]。
（2）在智能電網工程中的廣泛運用。物聯網中，認知層面是完成“物物相聯、信息交互”的關鍵基礎，在通常情形下又可分解為認知控制層和通訊擴展層兩個子方向，各自對接了智能信號識別監控、與物理實體聯接等功能。從在智慧電網系統中的應用情況來看，認知監控子層面利用已安裝的智能收集裝置完成了對電網運行信號消息的收集，而通訊擴展子層面則利用光纖通信系統及其配套的無線傳感器技術，完成了對國家電網運營信息系統和各種設備工作狀況的在線、動態監控，以確保電網供電安全可靠、用戶電力智能化。利用在供電施工過程中所敷設的供電光纜網絡系統、載波通信網絡和其他無線等技術手段，對感知層收集到的供電信號和設施數據信息予以信息轉發傳送，并且確保了互聯網安全和信息傳送過程中的可靠性，并保證了供電通訊質量不受外界的各種因素影響。應用層則可包括供電基建和各類高端應用領域兩大主要內涵，供應基建為各類應用領域建立了信息資料的調用接口，而高端應用領域則借助智能計算技術設計了在供電運營生產和日常監管等工作中的多個環節，采用物聯網技術的用電場景作業管控、采用射頻識別技術和標識編碼的用電資產全壽命循環管控、在家居等智慧用電應用領域的實現等，均對智慧國家電網構建起到了很大的促進作用。
（3）物聯網技術已經在動力系統的供電環節中廣泛應用了。在5G時代作用下，新的靈活負載產生，從而在動力系統的供電循環中取得了更加明顯的使用效益。通過對有關領域的調查與研究結果表明，在目前中國國內動力系統的供電循環中，靈活負載的使用很大地方便了對ADN系統開展自主管理與主動管理等活動，同時在物聯網技術的協助下，智慧電表和先進測量裝置等，都能夠對供電裝置的用電量與實際用電水平等做出評估和分析，并以此使得系統內的供電裝置在實際的運行循環中，都能夠處于較為平衡的狀況。在5G時代背景下發展的物聯網等現代信息技術，能夠對電動汽車的科技發展水平以及運行特性和負載特點等方面做出分析，而根據市場電價制度以及對ADN系統運行的科學管理，就可以對汽車的充電與放電過程加以有效管理，并由此建立特殊的專業化模式，以促進汽車產業整體向前發展[8]。
（4）技術在電氣設備狀態檢測中的廣泛運用。通過借助物聯網技術開展電網設備狀態檢測應用，人們可以更精確了解電氣設備工作情況及其相關的工作壽命，為及時發現重大隱患提供了科技保障。同常規檢測一樣，狀態檢測還可以構建對變電站和線路的全面監測統一，使全方面檢測工作更為智能，同時通過對大規模傳感器裝置的大量投入，使設備信號收集和存儲傳輸更具有高可靠性和高度便捷性，從而更加鞏固了狀態檢測基礎。而在此基礎上，由于物聯網技術的逐步完善，電力設備檢測效能也穩步提高，并由此導致的人力資源消耗逐步減少，不但可以減少在常規檢測時可能出現的設備故障遺漏等問題，還可以有效提高設備檢測品質。
4結語
在智慧國家電網的建設過程中物聯網的廣泛運用，不但推動了電力行業的發展，在一定程度上也推動了物聯網的技術進步。在利用物聯網科技為智慧電網服務的同時，也推進了物聯網行業的發展進步，在一定程度上也促進了中國信息與通信產業的高速發展。所以，當前隨著物聯網技術在中國電力工業改革中的廣泛應用，在有效推動了電力工業變革發展的同時，也實現了中國低碳經濟的蓬勃發展。
作者：狄查美玲 單位：貴州電網公司電力調度控制中心
