寧尚明（成都理工大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程系，四川 成都 610059）

高新技術(shù)

淺議面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用

寧尚明
（成都理工大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程系，四川 成都 610059）

摘要：隨著時(shí)代進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的革新，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸出現(xiàn)，它可以深度融合信息通信和智能電網(wǎng)，如今已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了電力工業(yè)革命，提升了電力工業(yè)的信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化水平，對(duì)于電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)起到了很大的推動(dòng)作用。本文簡(jiǎn)要分析了面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；應(yīng)用

我國(guó)電網(wǎng)在不斷發(fā)展過程中，信息化程度越來越高，但是還需要采取一系列的措施進(jìn)行完善和強(qiáng)化，以便提升電網(wǎng)穩(wěn)定水平，強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)行靈活性等，針對(duì)這種情況，我們就可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以便促使電網(wǎng)的可靠性和安全性得到增強(qiáng)，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)獲得更好更快的發(fā)展和進(jìn)步。

一、面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析

1框架模塊

面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合了電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際情況和應(yīng)用需求，對(duì)四大應(yīng)用模塊進(jìn)行了確立，分別是智能輸電模塊、智能配電模塊和智能變電模塊以及智能用電模塊。結(jié)合這四大模塊的應(yīng)用需求，對(duì)電力整體信息平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)建，以便更好的應(yīng)用和處理上層信息。同時(shí)，信息處理都是在信息平臺(tái)數(shù)據(jù)庫上完成的，通過結(jié)合云計(jì)算技術(shù)，來實(shí)時(shí)處理海量數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站設(shè)備及配電變壓器的運(yùn)行情況，及時(shí)處理出現(xiàn)的各種問題。另外，可以統(tǒng)一調(diào)配電力資源，與用戶之間的雙向互動(dòng)可以得到實(shí)現(xiàn)，促使智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性得到強(qiáng)化。

2功能模塊

面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合不同環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，將不同的實(shí)際應(yīng)用需求給提了出來。在每一個(gè)階段需要采用差異化的支持技術(shù)來實(shí)現(xiàn)不同的功能，我們用三層網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)劃分了面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)，分別是感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中，感知延伸層主要是對(duì)諸多目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如電力對(duì)象、智能安防等。我們用接入網(wǎng)和核心網(wǎng)來繼續(xù)劃分網(wǎng)絡(luò)層，主要是實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并且提高了回傳的可靠性。另外在應(yīng)用層方面，對(duì)各類電力應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行了構(gòu)建，促使智能電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求得到滿足，這樣管理和監(jiān)控目的就可以達(dá)成。

二、面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)

智能電網(wǎng)的建設(shè)，需要保證可以在線監(jiān)測(cè)電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)重要運(yùn)行參數(shù)，能夠預(yù)測(cè)預(yù)防設(shè)備狀態(tài)，結(jié)合采集到的監(jiān)控信息，對(duì)輸電線路輔助決策和配電環(huán)節(jié)的決策進(jìn)行強(qiáng)化，與用戶進(jìn)行雙向互動(dòng)等。只有結(jié)合智能管理和數(shù)據(jù)高效處理技術(shù)，構(gòu)建和完善網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等，方可以實(shí)現(xiàn)這些智能化任務(wù)。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因?yàn)榫哂幸幌盗械膬?yōu)點(diǎn)，可以在智能化電網(wǎng)重要環(huán)節(jié)及時(shí)準(zhǔn)確全面的獲取信息，值得應(yīng)用和推廣。

1應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備

借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將傳感監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置于常規(guī)機(jī)組內(nèi)部，可以對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行了解，對(duì)各種技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)等進(jìn)行掌握，這樣常規(guī)機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)水平就可以得到提高。將傳感器網(wǎng)絡(luò)部署于壩體，對(duì)壩體變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以對(duì)水庫運(yùn)行中潛在的問題和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避。同時(shí)對(duì)于風(fēng)電、光伏發(fā)電廠所處的微氣象地理區(qū)域和地理環(huán)境等，也可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，借助于數(shù)據(jù)采集器，來實(shí)時(shí)采集相關(guān)的氣象要素，如風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓和降雨等，這樣就可以有效的監(jiān)測(cè)和控制新能源發(fā)電廠。

2應(yīng)用于輸電線路

借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更好的感知電網(wǎng)設(shè)備，如輸電線路、高壓電氣等，并且與信息通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，聯(lián)合處理、數(shù)據(jù)傳輸以及綜合判斷等功能就可以得到實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)智能化程度也可以得到提高。在電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)中，非常重要的一個(gè)方面就是監(jiān)測(cè)輸電線路狀態(tài)，要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)氣象環(huán)境、線路履冰、輸電線路、桿塔傾斜，出現(xiàn)了問題，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。要想實(shí)現(xiàn)這些目的，就需要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給應(yīng)用過來，如傳感器技術(shù)、智能分析處理技術(shù)等。通過將各種智能傳感器和感知設(shè)備部署于桿塔、輸電線路和重要設(shè)備上，促使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)得到組成，這樣可以有效識(shí)別目標(biāo)，科學(xué)分類侵害行為，全方位防護(hù)電力設(shè)備的目標(biāo)也可以得到實(shí)現(xiàn)。

3應(yīng)用于電網(wǎng)設(shè)備自動(dòng)化和數(shù)字化

借助于物聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警診斷設(shè)備的環(huán)境狀態(tài)信息、機(jī)械狀態(tài)信息和運(yùn)行狀態(tài)信息等，及時(shí)預(yù)警診斷出現(xiàn)的問題，將故障預(yù)判和設(shè)備檢修工作給及時(shí)開展下去。在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中，會(huì)有發(fā)熱現(xiàn)象出現(xiàn)于電力設(shè)備中，設(shè)備運(yùn)行狀況會(huì)直接被設(shè)備各個(gè)部位的溫度給表征出來，那么就可以將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給應(yīng)用過來，來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行溫度。

4應(yīng)用于電力現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理

電力行業(yè)有著一定的特殊性，電力現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)比較復(fù)雜和危險(xiǎn)，在電力安全生產(chǎn)中，非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是電力現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理，一不小心就會(huì)有誤操作和其他安全隱患出現(xiàn)。針對(duì)這種情況，在電力現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)管中，就可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給應(yīng)用過來，如識(shí)別身份，監(jiān)測(cè)環(huán)境信息以及遠(yuǎn)程監(jiān)控等等，對(duì)對(duì)象狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)工作程序和操作過程進(jìn)行監(jiān)控和記錄等，這樣誤操作風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患方可得到減少或者是避免，調(diào)度指揮中心和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的實(shí)時(shí)互動(dòng)也可以得到實(shí)現(xiàn)。

5應(yīng)用于電力巡檢管理

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過來，可以促使電力巡檢管理的到位監(jiān)督得到實(shí)現(xiàn)，對(duì)巡檢人員的操作進(jìn)行指導(dǎo)，更加規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的完成任務(wù)。借助于智能巡檢，對(duì)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行掌握。在智能電網(wǎng)發(fā)展過程中，用戶和電網(wǎng)的雙向互動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)，用電效率得到了顯著提升。同時(shí)在電網(wǎng)中也接入了大量分布式電源、微電網(wǎng)和儲(chǔ)能設(shè)備等，這些業(yè)務(wù)需求給物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所支持。在電動(dòng)汽車及其充電網(wǎng)絡(luò)的智能化管理中也可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可對(duì)電動(dòng)汽車運(yùn)行狀態(tài)、電池使用狀態(tài)等實(shí)時(shí)感知，通過綜合監(jiān)測(cè)和分析電動(dòng)汽車及充電設(shè)施，可以一體化監(jiān)控管理電動(dòng)汽車、電池以及人員和設(shè)備等，優(yōu)化配置資源。

結(jié)語

在電力系統(tǒng)飛速發(fā)展過程中，智能電網(wǎng)建設(shè)受到了人們的關(guān)注，智能電網(wǎng)對(duì)信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化有著較高要求，那么就需要將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給應(yīng)用到傳統(tǒng)電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)中。實(shí)踐研究表明，通過融合滲透智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，可以對(duì)通信基礎(chǔ)設(shè)施資源和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源有效的整合，電力系統(tǒng)運(yùn)行的信息化水平得到提高，更加高效安全的傳輸電能。相關(guān)人員需要深入研究，對(duì)智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用方案進(jìn)行健全和完善。

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