在能源革命与数字革命深度融合的浪潮下,泛在电力物联网已成为推动电网智能化转型、构建新型电力系统的关键支撑。许继集团作为我国电力装备行业的领军企业,始终走在技术创新的前沿。本文基于翟登辉先生的相关报告与观点,探讨在泛在电力物联网架构下,智能传感技术与人工智能技术的深度研究及其融合应用,如何为物联网技术服务赋能,驱动电力行业迈向更高效、更安全、更智能的未来。
一、 泛在电力物联网:构建电力系统的“神经末梢”与“智慧大脑”
泛在电力物联网的核心在于实现电力系统各环节万物互联、人机交互、全面感知与智能处理。它如同为传统电网铺设了密集的“神经末梢”(感知层)并赋予了强大的“智慧大脑”(平台层与应用层)。其目标是通过广泛部署的智能传感设备,采集海量、多维、实时的电网运行数据、设备状态数据及环境数据,再经由高速通信网络汇聚,最终利用人工智能等先进技术进行深度挖掘与分析,实现电网状态的精准评估、故障的提前预警、资源的优化配置以及用户服务的个性定制。
二、 智能传感技术:实现全面精准感知的基石
智能传感技术是泛在电力物联网数据采集的源头,其发展水平直接决定了物联网感知的深度与广度。许继集团在该领域的研究重点包括:
- 微型化与低功耗传感:研发适用于输变配用电各环节的微型传感器,降低部署难度与成本,并采用能量收集等技术实现长期免维护运行。
- 多参量融合感知:开发能够同时监测电气量(如电压、电流、谐波)、非电气量(如温度、局放、振动、图像)以及环境量(如气象、污秽)的集成化智能传感器,形成对设备与线路状态的立体化画像。
- 边缘智能处理:在传感器端或就近的边缘计算单元嵌入初步的智能算法,实现数据就地预处理、特征提取与异常甄别,减轻网络传输与中心平台的计算压力,提升实时响应能力。
三、 人工智能技术:驱动数据价值释放的核心引擎
面对传感层产生的海量异构数据,人工智能技术是将其转化为洞察力与生产力的关键。主要应用方向体现在:
- 设备状态预测与健康管理(PHM):利用机器学习、深度学习模型分析历史与实时监测数据,精准预测变压器、开关柜等关键设备的剩余寿命、故障概率及故障类型,实现从“定期检修”到“状态检修”乃至“预测性维护”的转变。
- 电网运行优化与安全防控:应用强化学习、优化算法进行潮流计算、无功优化、负荷预测与调度决策;利用计算机视觉和模式识别技术,通过无人机巡检图像自动识别线路隐患(如异物、绝缘子破损);运用知识图谱与自然语言处理技术,整合规程、案例等多源信息,辅助故障快速诊断与处置。
- 用户侧智慧能源服务:基于用户用电行为数据分析,构建用户画像,提供能效分析、需求响应、智能缴费、个性化节能建议等增值服务,促进源网荷储友好互动。
四、 融合应用与物联网技术服务新模式
智能传感与人工智能的深度融合,正催生全新的物联网技术服务模式:
- “感知-决策-执行”闭环自动化:智能传感器实时捕捉异常,AI模型瞬间分析诊断并生成策略,自动控制系统或机器人执行隔离、切换、修复等操作,极大提升电网自愈能力。
- 数据驱动的全景态势感知与协同指挥:构建覆盖全域的数字化镜像,通过AI实现运行态势的综合评估、风险的综合研判,支撑调度指挥中心进行全局优化与协同控制。
- 平台化服务与生态构建:许继集团依托其技术积累,可打造开放共享的物联网服务平台,提供从智能传感终端、边缘计算装置、通信模块到AI算法模型、大数据分析及上层应用的一体化解决方案,赋能电网企业、新能源运营商、工业企业用户等,共同构建互利共赢的能源互联网生态。
五、 与展望
泛在电力物联网的建设是一项复杂的系统工程。许继集团在翟登辉等专家的引领下,通过持续深化智能传感与人工智能技术的研究,并将其与电力行业知识紧密结合,正在有力推动物联网技术服务从单纯的数据连接,向深度智能分析与价值创造跃升。随着5G、数字孪生、区块链等技术的进一步融合,泛在电力物联网将更加“泛在”、更加“智能”,为保障能源安全、推动能源转型、服务经济社会高质量发展提供更强大的技术支撑。