随着能源转型与数字化转型的深度融合,电力物联网与智能感知网络技术成为推动电力系统智能化发展的关键支撑。中国电力科学研究院(简称中国电科院)仝杰研究员及其团队在该领域开展了系统性的研究,为电力行业的创新应用提供了重要技术基础。
一、电力物联网技术的内涵与架构
电力物联网通过传感设备、通信网络与数据平台,实现电力系统中发、输、变、配、用各环节的全面感知与智能管控。其技术架构主要包括感知层、网络层、平台层与应用层:
- 感知层部署各类智能传感器,实时采集电压、电流、设备状态及环境参数;
- 网络层依托5G、光纤、无线专网等技术,实现数据的高可靠性传输;
- 平台层集成大数据与云计算能力,支撑数据存储与分析;
- 应用层面向智能巡检、故障预警、负荷调控等场景,提供定制化解决方案。
二、智能感知网络的核心技术突破
仝杰团队重点攻关了智能感知网络的精准性与鲁棒性问题,主要成果包括:
- 多源异构数据融合技术:通过深度学习算法,整合电气量、设备图像、声纹振动等多模态数据,提升状态识别的准确性;
- 边缘智能计算架构:在变电站、配电房等现场部署边缘节点,实现数据本地处理与实时响应,降低云端负载;
- 自适应通信协议:针对电力环境干扰特性,设计低延时、高容错的通信机制,保障关键数据的可靠传输。
三、典型应用场景与实效
团队研究成果已在多个示范工程中落地:
- 输电线路无人机巡检系统:结合图像识别与定位技术,实现导线破损、绝缘子污秽的自动识别,巡检效率提升逾60%;
- 配电物联网故障定位平台:通过智能终端监测配网异常,将故障定位时间从小时级缩短至分钟级;
- 用户侧能效管理:依托智能电表与非侵入式负荷识别,为工商业用户提供用能优化方案,平均节能率达15%。
四、未来挑战与发展方向
尽管取得显著进展,电力物联网与智能感知网络仍面临传感设备寿命、数据安全隐私、跨系统协同等挑战。仝杰团队指出,下一步需重点探索:
- 新型半导体传感器与自供能技术,降低部署维护成本;
- 区块链与轻量级加密结合,构建可信数据交换体系;
- 人工智能与数字孪生融合,实现电力系统的全生命周期预测性维护。
结语
中国电科院仝杰团队在电力物联网与智能感知网络领域的研究,不仅推动了技术理论的创新,更通过工程实践验证了其应用价值。未来,随着碳中和目标的推进与新型电力系统的构建,相关技术必将成为支撑能源革命的核心驱动力。