国网能源互联网技术研究院副院长王继业研究员就“泛在电力物联网感知技术框架与应用布局”发表了专题报告,系统阐述了感知层作为泛在电力物联网神经末梢的核心地位、关键技术构成以及未来的战略布局,为电力行业的数字化转型与智能化升级提供了清晰的路径指引。
一、感知层:泛在电力物联网的基石
报告指出,泛在电力物联网旨在实现电力系统各环节万物互联、人机交互和全面感知。其中,感知技术是获取海量数据、实现状态全面量测的源头与基础。王继业强调,构建一个覆盖发电、输电、变电、配电、用电、调度等全环节的智能感知体系,是提升电网可观、可测、可控能力,支撑能源互联网生态构建的先决条件。
二、核心感知技术框架:多维度融合与创新
报告详细剖析了泛在电力物联网感知层的技术框架,其主要由以下几个关键部分构成:
- 智能传感技术: 涵盖新型电力传感(如光学电流电压传感、无线无源传感)、环境状态感知(如气象、地质灾害监测)、设备状态感知(如局部放电、温度、振动监测)等。技术正向微型化、低功耗、集成化和智能化方向发展。
- 终端智能化技术: 边缘计算能力的嵌入使得终端设备具备数据本地处理、智能识别与边缘决策能力,有效降低云端负荷与传输延时,满足实时性要求高的控制类业务需求。
- 海量接入与协同技术: 针对亿级甚至十亿级终端接入需求,需研究适应复杂电磁环境、多业务场景的低功耗广域网(如HPLC、RF、LoRa)、无线专网(如5G切片技术)及有无线融合的协同接入技术,确保连接的可靠性与经济性。
- 感知数据标准化与安全技术: 制定统一的数据模型、接口规范与通信协议,实现“即插即用”。构建涵盖终端安全、接入安全、数据安全的纵深防御体系,保障感知层的数据可信与系统稳定。
三、应用布局:赋能电网全业务场景
基于上述技术框架,报告展望了感知技术在电网典型场景中的战略性应用布局:
- 输电环节: 部署无人机、巡检机器人、分布式故障诊断装置、气象与通道环境监测装置,实现输电线路的立体巡检与智能运检。
- 变配电环节: 在变电站、配电台区广泛应用智能监测终端,实现设备状态全景感知、故障精准定位与隔离,支撑智能运维与主动抢修。
- 用电环节: 通过高级量测体系(AMI)、智能电表、非侵入式负荷监测等,实现用户侧用能的精细化管理、需求侧响应及多元化互动服务。
- 综合能源服务: 延伸感知边界至冷、热、气等多种能源形式,以及分布式光伏、储能、电动汽车等新型要素,支撑园区、楼宇等场景的综合能源协调优化与市场交易。
四、网络技术研究的支撑作用
报告特别强调了网络技术研究对于感知层能力发挥的至关重要性。稳定、高效、灵活、安全的通信网络是感知数据上传与控制指令下达的“高速公路”。当前研究聚焦于:
- 融合通信网络架构: 设计适应电力业务特点的“有线+无线”、“公网+专网”融合组网模式,实现不同区域、不同业务需求的差异化、经济性覆盖。
- 确定性网络技术: 研究TSN(时间敏感网络)、5G uRLLC(超高可靠低时延通信)等技术在电力控制类业务中的应用,满足毫秒级时延和极高可靠性的严苛要求。
- 网络资源智能调度与管理: 基于SDN(软件定义网络)、NFV(网络功能虚拟化)及AI技术,实现网络资源的动态切片、灵活配置与智能化运维,提升整体利用效率和韧性。
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王继业研究员的报告清晰勾勒出泛在电力物联网感知技术的发展蓝图。感知技术框架的构建与应用布局的深化,离不开持续的技术创新与扎实的网络技术研究支撑。推动感知层与网络层深度融合,将加速形成全面感知、高效处理、灵活应用的智慧能源生态系统,为我国新型电力系统建设和能源转型奠定坚实的数据与基础设施根基。