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国家电网客户侧泛在电力物联网智能感知技术研究与应用

国家电网客户侧泛在电力物联网智能感知技术研究与应用

随着能源转型和数字化转型的深入,国家电网正加速构建以新能源为主体的新型电力系统。在这一宏大背景下,客户侧(即用电侧)的精细化、智能化管理变得至关重要。泛在电力物联网作为实现这一目标的关键技术载体,其核心在于对海量、多源、异构的用电信息进行高效、精准的智能感知。本文旨在探讨客户侧泛在电力物联网智能感知技术的研究进展与实际应用。

一、 客户侧智能感知的内涵与挑战
客户侧智能感知,是指利用先进的传感器、通信和数据处理技术,对用户的用电设备、用电行为、电能质量、环境状态等信息进行全面、实时、在线的采集与初步分析。其目标是为负荷精准调控、需求侧响应、能效管理、故障预警、增值服务等提供高质量的数据基础。客户侧环境复杂,面临终端数量庞大、类型繁多、部署环境各异、通信条件不一、数据安全与隐私保护要求高等多重挑战。

二、 核心技术研究
针对上述挑战,相关技术研究主要聚焦于以下几个层面:

  1. 先进传感与集成技术:研发低功耗、微型化、高可靠、多参量(如电压、电流、功率、谐波、温度、湿度)集成的智能感知终端。重点研究非侵入式负荷监测技术,通过入户总表数据分解识别各电器运行状态,减少终端部署数量与成本。
  2. 异构网络融合通信技术:研究适用于客户侧复杂环境的融合通信方案,包括电力线载波、微功率无线、5G、光纤等,实现感知层数据的可靠、低时延、低成本上传。尤其关注本地组网技术与广域接入技术的协同。
  3. 边缘智能与协同计算:在感知终端或本地网关引入边缘计算能力,实现数据的本地化预处理、特征提取、事件识别与快速响应。研究“云-边-端”协同的计算架构,优化资源分配,降低云端压力与通信带宽需求。
  4. 数据安全与隐私保护技术:构建涵盖终端身份认证、数据传输加密、数据脱敏、访问控制的全方位安全防护体系。研究基于联邦学习、差分隐私等技术的隐私计算模型,在保障用户隐私的前提下实现数据价值挖掘。

三、 应用场景与成效
客户侧泛在电力物联网智能感知技术已在多个场景中落地应用,成效显著:

  1. 智能用电与能效服务:通过实时感知用户用电详情,为用户提供用能分析报告、节能建议、智能控制策略,助力用户降低用能成本。例如,结合分时电价与负荷可调节潜力,自动优化空调、热水器等大功率电器运行时段。
  2. 需求侧响应与虚拟电厂:精准感知和聚合海量分散的柔性可调资源(如电动汽车、储能、工商业可中断负荷),在电网需要时进行快速、精准的调控,参与电网调峰、调频,提升电网灵活性与新能源消纳能力。
  3. 供电可靠性提升与主动运维:实时监测客户侧电压质量、故障信号,实现停电事件快速定位与上报,支撑故障抢修的快速响应。通过对设备运行状态的感知,预测设备潜在故障,变“被动抢修”为“主动运维”。
  4. 新型业务拓展:为综合能源服务、社区能源管理、电动汽车有序充电、智能家居等新业态提供核心数据支撑,创造新的服务价值与商业模式。

四、 未来展望
客户侧泛在电力物联网智能感知技术将朝着更“泛在”、更“智能”、更“融合”的方向发展:感知终端将更加微型化、无源化、智能化,实现“万物皆可感知”;人工智能与感知技术深度融合,实现从“感知数据”到“认知决策”的跃升;进一步与能源、建筑、交通等领域物联网深度融合,支撑能源互联网的全面建设。国家电网将持续深化相关技术的研究、标准制定与规模化应用,推动客户侧能源生态的数字化转型,为构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系奠定坚实基础。

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更新时间:2026-01-13 14:50:20

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