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Frontier Technology Education Workshop

电力行业智能化技术的应用与发展趋势

作者

马哲钟

国家电网黄石供电公司一阳新公司一排市供电所 435200

引言

在当今数字化、智能化时代,电力行业作为国家经济发展与社会稳定运行的基石,正面临着前所未有的变革机遇与挑战。传统电力行业在运行效率、能源利用、设备维护以及应对复杂多变的电力需求等方面存在一定局限。而智能化技术的兴起,如大数据、人工智能、物联网等,为电力行业的转型升级注入了强大动力。这些技术在电力系统的各个环节得以应用,从发电侧的精准控制到输电、变电、配电过程中的智能监测与高效管理,大幅提升了电力系统的整体性能,开启了电力行业智能化发展的新篇章,对保障电力可靠供应、促进能源可持续发展具有深远意义。

一、电力行业智能化技术的应用

(一)10kV 配电环节智能化应用

10kV 配电线路作为连接上级电源与配电台区的关键通道,其安全稳定运行直接影响着区域供电可靠性。智能营配合一模式的深度融合,彻底改变了传统 10kV 线路“被动抢修、经验运维”的局面,实现了线路运维与营销服务的协同高效。具体而言,通过在 10kV 线路的杆塔、电缆分支箱等关键节点安装智能传感器与边缘计算终端,可实时采集线路的电流、电压、温度、局放、覆冰厚度、风偏角度等20 余项状态参数,这些数据通过电力专用通信网络(如电力光纤、无线专网)同步传输至智能营配管理平台。平台搭载的大数据分析引擎,能够对线路运行数据进行多维度解析:一方面通过趋势预测算法预判线路老化、过载等故障风险,生成预防性检修建议;另一方面结合营销系统中的用户用电特性数据(如重要用户的生产班次、用电负荷曲线),精准规划检修窗口期,在保障线路安全的同时,最大限度减少对用户正常用电的影响,充分体现“运维跟着需求走”的营配协同核心理念。当线路突发故障时,智能定位系统通过融合故障录波数据、分布式光纤传感信息与 GIS 地理信息,可在3 分钟内精准锁定故障点,定位误差控制在50 米以内。系统随即自动触发协同响应机制:向抢修队伍的移动端 APP 推送故障位置、故障类型、周边用户分布热力图(标注医院、学校等重要用户);同步指令营销客服系统,通过短信、APP 推送等方式向受影响用户发送包含故障原因、预计恢复时间的停电通知。

(二)0.4kV 低压环节智能化应用

0.4kV 低压环节作为电力供应的“最后一公里”,直接面向居民、商业、农业等终端用户,其服务质量直接决定用户的用电满意度。智能营配合一模式的融合应用,让供电服务从“被动响应”转向“主动感知、精准施策”,变得更加精准贴心。当用户出现漏电、过载等情况时,平台自动预警,营销人员结合配电运维力量上门排查,既保障用电安全,又提升服务响应速度。在农村或偏远地区, 0.4kV 低压台区采用智能配电箱,集成负荷控制、无功补偿等功能。平台根据用户用电习惯,优化三相负荷平衡,降低线损。同时,营销人员通过平台掌握用户用电需求,主动提供节能建议与套餐推荐,实现“用电服务上门”。例如,某村台区通过智能系统发现三相负荷失衡,运维人员与营销员联合上门,调整负荷的同时,向村民讲解峰谷电价优惠,引导合理用电,台区线损率下降 3% ,用户满意度提升至 98% 。

二、电力行业智能化技术的发展趋势

(一)深度融合人工智能技术

未来,人工智能将在电力行业发挥更为关键的作用。随着深度学习、强化学习等人工智能技术的不断发展,其在电力系统的故障诊断、负荷预测、运行优化等方面的应用将更加深入和精准。例如,利用深度学习算法对电力设备的大量历史运行数据、故障数据进行学习,构建更加准确的设备故障预测模型,提前预判设备故障风险,实现更高效的设备维护与管理。在电力调度方面,强化学习算法可根据电网实时运行状态和各种约束条件,自动寻优并制定最优调度策略,提高电网运行的经济性与可靠性。同时,人工智能与机器人技术的结合,将推动电力巡检、设备操作等工作的自动化与智能化,减少人工干预,降低运维成本,提升工作效率。

(二)构建能源互联网生态

电力行业智能化发展将朝着构建能源互联网生态的方向迈进。能源互联网将电力系统与其他能源系统,如天然气、热力等系统深度融合,实现多能源之间的互补互济与协同优化。通过智能化技术,打破不同能源系统之间的壁垒,实现能源的统一调度与管理。例如,利用智能控制系统,根据用户的能源需求和各类能源的供应情况,优化调配电力、天然气等能源资源,提高能源利用效率,降低能源消耗与碳排放。同时,能源互联网生态还将促进分布式能源的广泛接入与高效利用,鼓励用户参与能源生产与消费,形成新型的能源生产消费模式,推动能源行业向绿色、低碳、可持续方向发展。

(三)强化信息安全保障

随着电力行业智能化程度的不断提高,信息安全问题愈发重要。智能化的电力系统涉及大量数据的采集、传输、存储与处理,以及各类智能设备的互联互通,一旦信息安全出现漏洞,将对电力系统的安全稳定运行造成严重威胁。因此,未来电力行业将高度重视信息安全保障,加大在信息安全技术研发方面的投入。一方面,研发先进的加密算法、身份认证技术、入侵检测系统等,保障数据的安全传输与存储,防止数据泄露与篡改。另一方面,建立健全信息安全管理体系,加强人员信息安全意识培训,制定严格的信息安全管理制度与操作规范,确保电力行业智能化发展过程中的信息安全,为电力系统的可靠运行提供坚实保障。

三、总结

电力行业智能化技术在 10kV 配电网络与 0.4kV 低压用户侧的应用展现出显著优势,提升了电力系统的整体性能与运行效率,为经济社会发展提供了可靠的电力支撑。从发电环节的精准控制与能源高效利用,到输电环节的安全可靠传输,再到变电与配电环节的智能运维与优质供电服务,智能化技术正深刻改变着电力行业的发展模式。展望未来,深度融合人工智能技术将进一步提升电力系统的智能化水平,实现更精准的决策与控制;构建能源互联网生态将促进多能源协同发展,推动能源行业的绿色转型;强化信息安全保障则是确保电力行业智能化健康发展的重要基石。

参考文献

[1]赵雪静,高翔,靳智嵩,程鹏,刘红艳.一种用于电力负荷预测的改进的 DBN-LSTM模型研究[J].国外电子测量技术,2025,44(03):190-194.

[2]韩雅萱,石梦舒,黄元生,刘敦楠,段文军.基于机器学习的短期电力负荷预测方法比较及改进研究[J].科技管理研究,2023,43(01):163-170.

[3]段雪滢,李小腾,陈文洁.基于改进粒子群优化算法的VMD-GRU 短期电力负荷预测[J].电工电能新技术,2022,41(05):8-17.