摘要：目前，随着我国科学技术水平的不断提升，物联网技术在各个行业中实现了非常广泛的应用。本文主要基于物联网技术背景下，对公路智慧型节能供配电关键技术进行了深入分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。
关键词；物联网技术；公路；智慧型节能供配电；关键技术
前言
在现代社会经济不断发展的背景下，各个行业逐渐认识到节能工作的重要性，但是在节能领域中，还没有对公路沿线供电系统研究工作引起高度重视。结合“基于物联网技术的公路智慧节能供配电关键技术研究”中的相关内容来看，主要是以国家和交通运输发展规划为核心，结合公路特点以及周边设施分布情况，对供电系统要求进行明确，在此基础上来有效降低公路供配电系统电缆造价，同时提升系统用电效率，保证电源负载的均衡性，逐渐研发出一项智慧型的供电技术，基于物联网技术使用背景下，不但可以实现智能供电过程，同时还能对最终的节能效果进行准确检测。
1、目前高速公路供电方案
1.1低压380V直接供电方案
关于低压380V直接供电方案，指的就是在变电站低压配电柜运行的基础上，以直接的方式向外场设备进行供电。通常情况下，在低压供电系统当中，线压为380V/50Hz，但因为存在容抗与感抗等阻抗问题，所以输电线路在运行过程中，经常会出现压降问题，如果是参照现有的电力标准，通常线路压降是在5%以内。一般情况下，外部设备与供电设备之间的距离比较远，所以，电缆截面积主要是由电压来决定的。对于远距离的供电设备而言，为了可以保证电流的有效传输，通常会适当增加电缆截面积。当电缆截面积增加之后，导线电阻就会随之降低，从而减少电压降。通过这种方式可以在一定程度上提升供电质量，但是对于成本方面却有着非常高的要求。
1.2高压10KV间接供电方案
在对电压等级传输电能进行选择时，主要是结合负荷容量、供电距离以及经济性向平衡的基础上来明确的。在电能传输量有固定值时，那么当电压越高的情况下，电流就会越小，同时电压降也会减少。针对这种现象，在一定条件下，应该采用高压传输方式。但是，当电压越高时，供电设备的耐压水平就会随之增加，从而在一定程度上增加了电缆绝缘成本，同时供电设备的成本也会相应增加。
在高速公路监控系统中，用电负载主要是由摄像机以及可变情报板等共同组合而成，在负载方面呈现出了一定的分散性特点，当采用10KV间接供电方案时，需要在负载比较集中的位置，完成对10/0.4KVv变压器，然后将低压供给用电设备，需要保证用电设备在4km以内。对于10KV的电压而言，虽然可以完成较远电流的有效传输，但是10KV电缆以及埋地式变压器等用电设备对于成本方面有着非常高的要求。同时，当采用间接供电方案时，供电过程中经常会面临二次配电问题的产生，导致电缆出线重复埋设现象，从而增加了成本方面的投入。
1.3660V升降压供电方案
目前，在外场设备供电系统中，升降压供电方案获得了非常广泛的应用。当几点设备处于4km—10km之间时，如果是采用660KV升降压供电方式，在变电站的内部就可以将三相380V上升到660V，电缆选择使用1KV的电压等级。这种供电方案是将380V供电方案进行了拓展，因为提升了电压输送等级，那么电压降在这时就会相应减少，在这时负荷距供电距离就会增加。供电范围通常情况下都是处于4km—10km之间，针对于已经超出10km的用电设备而言，这种供电方案就很难达到实际的使用要求。另外，在对三相供电设备进行使用时，需要保证平衡性方面达到相应的标准要求，也经常会出现二次配电或者是电缆重复埋设的问题。由此可以看出，在高速公路全程监控系统项目中，这种方案也会受到一定条件的限制。
1.4风光互补供电方案
结合目前的实际情况来看，我国与国外在高速公路供电项目中，通常都是采用太阳能或者是风光互补系统来进行。当采用太阳能供电系统时，因为所有能源都是来源于太阳能或者是风能，所以不需要对线路进行布置，并且该系统在使用过程中不会对环境带来污染现象，后期维护工作也比较容易操作，并且使用年限比较长。但是，太阳能系统在使用过程中也存在一定的局限性，具体主要体现在了以下几个方面：第一，供电能量有限。
太阳能将能源转换成电能时，其转换效率比较低，目前在高速公路中所使用的只是一些小功率的设备；第二，成本较高。通常情况下，风光互补设备对于成本有着非常高的要求；底单，使用范围具有局限性。
2、基于物联网技术的公路智慧型节能供配电关键技术研究
2.1 主要研究内容
目前，在高速公路沿线机电设备供电系统中还存在着一定的问题，所以，在公路智慧型节能供配电研究工作中，首先需要对这些问题进行合理优化，在更大程度上减少供电设备对电缆的使用总量，促进供电设备使用功率不断提升，这才是关键技术中的主要研究内容，具体主要体现在了以下几个方面：第一，对于目前高速公路沿线用电设备分布情况进行全面了解，明确负载基本特点，针对经常使用的供配电系统缺点制定出合理的优化措施；第二，在满足供电需求的基础上，尽量减少对电缆的使用总量。第三，制定出提升公路供电设备用电质量以及用电效率的放大；第四，在使用智能供电系统的基础上，同时也能实现照明智能控制功能，在这一过程中不需要增加其他控制设备；第五；对公路外场各项设备重要性进行研究；第六，研究出先进的节能效果评价技术与方法。高速公路供配电系统如下图所示。
高速公路供配电系统示意图
2.2 需要解决的关键技术问题
本文主要结合公路沿线机电设备供电系统造价与节能这两点进行分析，并站在科学视角下，制定出了公路机电设备供电技术研究中需要解决的三个重点问题：第一，工程电缆成本较高。因为存在部分供电系统负荷具有一定的分散性，同时供电距离比较场，所以需要较多电缆的铺设，这对于成本方面有着非常高的要求；第二，系统用电效率较低。通常情况下，公路用电系统大部分都是电子负载，所以功率比较低，虽然存在部分项目已经安装了电容补偿柜，但是最终仍然没有获得良好的补偿效果，这就导致机电设备使用效率一直得不到明显提升；第三，普遍存在电源负载不均衡的现象。
2.3 智慧型节能供配电技术的有效创新
加强对公路机电设备的创新研究工作，通过实现智慧型节能供配电技术的合理应用，可以有效减少成本方面的投入，达到节能环保目的，保证负载均衡性，其关键技术创新点主要体现在了以下几个方面：第一，首先需要对公路沿线机电设备分布情况进行全面了解，在此基础上对驱动方式进行合理选择，从而有效提升机电系统的用电效率；第二，应该完成远距离以及分散式的供电方式，通过这种方式可以对电能使用情况作出有效调节，从而对照明实现智能化的控制过程；第三，对于公路外场设备而言，应该研究出智慧连续的供电技术，主要体现在冗余保护与按需供电两个方面；第四，研究出可以对节能效果进行及时检测的技术。
2.4 技术创新路线分析
在智慧型供配电系统研究工作中，将重点放在了智能分布式节能供电系统与供电系统隔离两个方面，通过配套的智能均衡负载稳压电源输出单项3.3KV电压，在该等级电压中，由电缆将电力传输到每一个用电位置，在此基础上分布式智能开关电源会将单项3.3KV电压转变为单相220V电压向负载供电。
与其他直接供电方式相比，智能供配电系统可以在很大程度上提升输电线路电压，同时减少对电缆的使用，这就有效降低了线路耗损概率，不但促进供电质量可以在原来基础上实现明显提升，同时还能有效减少电缆成本的投入，最终实现节能减排的重要目的。同时，智能供配电系统还能提升线路功率因素，这就对系统无功耗损问题进行了缓解。并且该供配电系统属于一次配电，不需要电压转换进行二次配电。
智能供配电系统实现了物联网技术的合理应用，可以对各个设备之间进行有效控制，同时有选择性的对负载进行连续供电，可以发挥出多种智慧电源功能，基于物联网技术基础上，实现了交通行业与电力行业之间的有效融合。
3、结语：
综上所述，通过对物联网技术的合理应用，可以将智慧型供配电技术应用到公路供电系统中，有效减少成本投入，最终实现节能环保的重要目的。
参考文献：
[1]彭兴刚.探析高速公路分布式远距离智慧的节能供配电系统[J].低碳世界,2019,9(02):223-224.??
[2]张波.基于物联网技术的公路智慧型节能供配电关键技术研究[J].电子制作,2013(02):7-8.