隨著能源轉型與數字化轉型的深度融合,電力物聯網與智能感知網絡技術成為推動電力系統智能化發展的關鍵支撐。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域開展了系統性的研究,為電力行業的創新應用提供了重要技術基礎。
一、電力物聯網技術的內涵與架構
電力物聯網通過傳感設備、通信網絡與數據平臺,實現電力系統中發、輸、變、配、用各環節的全面感知與智能管控。其技術架構主要包括感知層、網絡層、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、設備狀態及環境參數;
- 網絡層依托5G、光纖、無線專網等技術,實現數據的高可靠性傳輸;
- 平臺層集成大數據與云計算能力,支撐數據存儲與分析;
- 應用層面向智能巡檢、故障預警、負荷調控等場景,提供定制化解決方案。
二、智能感知網絡的核心技術突破
仝杰團隊重點攻關了智能感知網絡的精準性與魯棒性問題,主要成果包括:
- 多源異構數據融合技術:通過深度學習算法,整合電氣量、設備圖像、聲紋振動等多模態數據,提升狀態識別的準確性;
- 邊緣智能計算架構:在變電站、配電房等現場部署邊緣節點,實現數據本地處理與實時響應,降低云端負載;
- 自適應通信協議:針對電力環境干擾特性,設計低延時、高容錯的通信機制,保障關鍵數據的可靠傳輸。
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:結合圖像識別與定位技術,實現導線破損、絕緣子污穢的自動識別,巡檢效率提升逾60%;
- 配電物聯網故障定位平臺:通過智能終端監測配網異常,將故障定位時間從小時級縮短至分鐘級;
- 用戶側能效管理:依托智能電表與非侵入式負荷識別,為工商業用戶提供用能優化方案,平均節能率達15%。
四、未來挑戰與發展方向
盡管取得顯著進展,電力物聯網與智能感知網絡仍面臨傳感設備壽命、數據安全隱私、跨系統協同等挑戰。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,降低部署維護成本;
- 區塊鏈與輕量級加密結合,構建可信數據交換體系;
- 人工智能與數字孿生融合,實現電力系統的全生命周期預測性維護。
結語
中國電科院仝杰團隊在電力物聯網與智能感知網絡領域的研究,不僅推動了技術理論的創新,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的構建,相關技術必將成為支撐能源革命的核心驅動力。