隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深入推進(jìn)，配電網(wǎng)正經(jīng)歷著數(shù)字化、智能化的深刻變革。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通的核心使能技術(shù)，為配電一二次設(shè)備的深度融合與智能化升級(jí)提供了全新的解決方案，正在重塑配電系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)與管理模式。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與配電一二次融合的內(nèi)涵
傳統(tǒng)配電系統(tǒng)中，一次設(shè)備（如斷路器、變壓器、開關(guān)柜）負(fù)責(zé)電能的傳輸、分配與通斷，而二次設(shè)備（如繼電保護(hù)、測控裝置）負(fù)責(zé)監(jiān)測、控制與保護(hù)，兩者在物理和信息層面相對(duì)獨(dú)立。
“基于物聯(lián)網(wǎng)的配電一二次融合”，是指利用物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層技術(shù)體系，將傳感器、智能終端深度嵌入或高度集成于一次設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、電氣量、環(huán)境參數(shù)等信息的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)采集；并通過可靠的通信網(wǎng)絡(luò)（如HPLC、RFID、5G、LoRa等）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫傳輸與匯聚；最終在云平臺(tái)或邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的融合分析與智能決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電設(shè)備的全景感知、智能控制、協(xié)同互動(dòng)與精益化管理。其核心目標(biāo)是打破傳統(tǒng)一二次設(shè)備間的信息壁壘，構(gòu)建“狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用靈活智能”的新一代智能化配電裝備與系統(tǒng)。
二、關(guān)鍵技術(shù)支撐與實(shí)現(xiàn)路徑
- 智能感知與嵌入式技術(shù)：這是融合的基礎(chǔ)。通過將微型化、低功耗的電流/電壓傳感器、溫度傳感器、局放傳感器、機(jī)械特性監(jiān)測模塊等，以嵌入式或外置方式與一次設(shè)備本體（如融合柱上斷路器、智能環(huán)網(wǎng)柜）高度集成，使一次設(shè)備自身具備“感官”和“初級(jí)智能”。
- 統(tǒng)一信息模型與標(biāo)準(zhǔn)化通信：基于IEC 61850、IEC 61968/61970等國際標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（如MQTT、CoAP），建立覆蓋一二次設(shè)備、貫穿云邊端的統(tǒng)一信息模型與通信接口，確保異構(gòu)設(shè)備間的語義互操作與數(shù)據(jù)流暢交換。
- 邊云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)：在設(shè)備側(cè)或場站側(cè)部署邊緣計(jì)算單元，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)就地快速處理、邊緣智能（如故障就地判別與隔離）；同時(shí)與云端主站平臺(tái)協(xié)同，進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、深度分析、模型訓(xùn)練與高級(jí)應(yīng)用，形成“邊緣實(shí)時(shí)敏捷、云端智慧強(qiáng)大”的算力格局。
- 信息物理深度融合與軟件定義：通過“硬件標(biāo)準(zhǔn)化、軟件APP化”的思路，將部分傳統(tǒng)由專用硬件實(shí)現(xiàn)的二次功能（如保護(hù)、測控邏輯）上移至邊緣計(jì)算單元或云端，以軟件形式靈活部署與迭代，實(shí)現(xiàn)一二次功能在信息空間的深度耦合與動(dòng)態(tài)重構(gòu)。
三、主要進(jìn)展與應(yīng)用成效
目前，該技術(shù)已在多個(gè)領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展：
- 設(shè)備層面：一二次融合柱上斷路器、智能融合終端（TTU/DTU）、集成智能傳感器的環(huán)網(wǎng)柜等產(chǎn)品已規(guī)?；瘧?yīng)用。這些設(shè)備集成了測量、保護(hù)、通信、監(jiān)測等功能，體積更小、可靠性更高、信息更全面。
- 系統(tǒng)應(yīng)用層面：
- 狀態(tài)檢修與預(yù)測性維護(hù)：通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、電氣參量、機(jī)械特性、環(huán)境數(shù)據(jù)的連續(xù)監(jiān)測與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的精準(zhǔn)評(píng)估與故障預(yù)警，變“定期檢修”為“狀態(tài)檢修”，極大提升了運(yùn)維效率與供電可靠性。
- 快速故障處理與自愈：基于全景實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，融合終端與主站協(xié)同，能夠快速精準(zhǔn)定位故障區(qū)段，并自動(dòng)執(zhí)行或輔助執(zhí)行隔離與非故障區(qū)域恢復(fù)供電，縮短停電時(shí)間。
- 拓?fù)鋭?dòng)態(tài)識(shí)別與靈活運(yùn)行：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可自動(dòng)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓С址植际诫娫?、電?dòng)汽車充電樁等多元負(fù)荷的即插即用與優(yōu)化調(diào)度，增強(qiáng)配電網(wǎng)的彈性與消納能力。
- 能效管理與增值服務(wù)：實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)、線路乃至用戶側(cè)電能的精細(xì)計(jì)量與損耗分析，為需求側(cè)響應(yīng)、能效提升、增值服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。
四、挑戰(zhàn)與未來展望
盡管前景廣闊，但該技術(shù)的發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)：海量異構(gòu)設(shè)備的安全可靠接入與管理、數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)、長期運(yùn)行可靠性驗(yàn)證、不同廠商設(shè)備與系統(tǒng)的互聯(lián)互通、以及成本與投資回報(bào)等問題仍需持續(xù)攻關(guān)。
隨著5G-A/6G、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步融合，配電一二次融合將向更深層次發(fā)展：
- 全息感知與數(shù)字孿生：構(gòu)建與物理配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)同步、交互映射的數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)從設(shè)備到系統(tǒng)的全生命周期、全狀態(tài)數(shù)字仿真與優(yōu)化。
- 群體智能與協(xié)同自治：設(shè)備間通過物聯(lián)網(wǎng)形成智能體網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的自組織、自決策、自恢復(fù)，形成高度自治的智能配電生態(tài)。
- “源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化協(xié)同：基于物聯(lián)網(wǎng)的廣泛連接能力，深度融合分布式能源、柔性負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)，推動(dòng)配電網(wǎng)從無源網(wǎng)絡(luò)向有源互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是驅(qū)動(dòng)配電一二次深度融合、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能化升級(jí)的關(guān)鍵引擎。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用實(shí)踐，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能配電系統(tǒng)必將為建設(shè)安全、可靠、綠色、高效、智能的現(xiàn)代電網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
