◆郭 琳

面向智能電網(wǎng)建設(shè)的電力物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究

◆郭 琳

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚(yáng)州供電分公司 江蘇 225009）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于電力能源的依賴度越來越高，在這樣的背景下，國(guó)家更加注重對(duì)電網(wǎng)的建設(shè)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代智能電網(wǎng)的建設(shè)，不僅能夠有效提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)還能降低相應(yīng)的損耗，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)建設(shè)的優(yōu)化。因此，對(duì)于未來電網(wǎng)的建設(shè)，需要充分應(yīng)用電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使智能化的電網(wǎng)建設(shè)工作能夠做得更好。本文主要針對(duì)智能電網(wǎng)的利用進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。

智能電網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；電力通信技術(shù)

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展已然離不開電力技術(shù)的支持，智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展對(duì)于促進(jìn)電力平衡，加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面有極其重要的作用，因此智能電網(wǎng)必將成為未來電網(wǎng)建設(shè)的主流方向。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分應(yīng)用于智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，能夠進(jìn)一步拓展未來電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的道路，使電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。

1 物聯(lián)網(wǎng)以及智能電網(wǎng)特征分析

智能電網(wǎng)是通過對(duì)智能化技術(shù)及信息技術(shù)的充分運(yùn)用，再結(jié)合多層次的電網(wǎng)技術(shù)性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電、輸送電及用戶用電等多個(gè)環(huán)節(jié)的全面控制與管理。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)相比，智能電網(wǎng)能夠更好地抵御來自外在的影響因素的影響，并且對(duì)于出現(xiàn)的問題能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù)的功能。此外，智能電網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用，還能對(duì)現(xiàn)有的電力資源進(jìn)行合理地調(diào)配與使用，從而盡可能減少電力能源的損耗?，F(xiàn)如今，通過對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，已經(jīng)極大豐富了我國(guó)現(xiàn)今的蓄電及發(fā)電的方式，極大提高了我國(guó)整體的發(fā)電及用電水平。而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提出和使用，其實(shí)早在上個(gè)世紀(jì)末美國(guó)就已經(jīng)開始了相應(yīng)的研究與應(yīng)用。到目前為止，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍更加的廣闊，并且極大方便了人們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活，充分展現(xiàn)出了該技術(shù)的優(yōu)越性與先進(jìn)性。自步入二十一世紀(jì)以來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更加的成熟與完善，其實(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用最根本的作用就是實(shí)現(xiàn)物與物之間的連接，進(jìn)而很好地實(shí)現(xiàn)操作和管理。而物與物之間要建立起相應(yīng)的連接，需要為各物體配備有發(fā)射源、感知元件及相應(yīng)的識(shí)別器件等裝置，通過這一系列操作能夠緊密連接各物體。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)智能電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的進(jìn)一步提升，進(jìn)而將智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)更好地體現(xiàn)出來。

2 電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

2.1 電力物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)組成

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)的建設(shè)之中，不僅符合當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需求，同時(shí)也與國(guó)家對(duì)于未來電網(wǎng)建設(shè)的戰(zhàn)略相吻合。為了進(jìn)一步促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)體系的詳細(xì)分析與研究，構(gòu)建出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電網(wǎng)架構(gòu)體系。電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)主要是通過對(duì)智能電網(wǎng)的全面感知，對(duì)于電力能源輸送過程中的有效監(jiān)控及對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障診斷分析等方面，來實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的更好運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)更好地感知，需要使用到RFID、GPS、GIS等能耗低、集成度高的各類傳感器，這樣能夠?qū)﹄娋W(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化、全方位的識(shí)別；傳輸層則主要是通過無線技術(shù)及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備將所采集到的電力數(shù)據(jù)信息傳送至電網(wǎng)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)層則主要是對(duì)所收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)測(cè)、分析及處理，這樣當(dāng)有故障出現(xiàn)時(shí)，也能及時(shí)地將故障信息反饋給相關(guān)人員，在第一時(shí)間內(nèi)解決問題；對(duì)于應(yīng)用層，則需要充分應(yīng)用數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、云計(jì)算及可視化等相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，將電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流信息、業(yè)務(wù)信息等提供給用戶及相關(guān)的電力管理人員，更好地滿足用戶的用電需求，進(jìn)一步提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率及質(zhì)量。

2.2 電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)特點(diǎn)

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，通過對(duì)于RFID、GPS、GIS等技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)φ麄€(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行更好地管理。同時(shí)，還能更好地進(jìn)行電力信息的收集、傳送和儲(chǔ)存等，通過對(duì)于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高效處理。最后，通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障部分的自動(dòng)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果第一時(shí)間反饋給相關(guān)的管理人員，進(jìn)而保證整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的高效性及穩(wěn)定性。

3 電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

相比較于傳統(tǒng)的電網(wǎng)工程建設(shè)，智能電網(wǎng)的建設(shè)工程量更加的龐大，所涉及的建設(shè)環(huán)節(jié)更加的復(fù)雜，需要花費(fèi)的成本也更高，并且對(duì)于電力信息技術(shù)的依賴度也非常高。在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，電力信息技術(shù)是智能電網(wǎng)工程建設(shè)的基礎(chǔ)和前提。因此，為了保證智能電網(wǎng)的更好運(yùn)行，需要對(duì)電力通信技術(shù)加以合理的應(yīng)用。

3.1 新能源電力技術(shù)

根據(jù)能源是否可以再生將其分為可再生能源與不可再生能源這兩大類?，F(xiàn)如今，能源短缺問題已經(jīng)成為全世界的共同發(fā)展問題，為了緩解能源的使用壓力，同時(shí)也為了更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，現(xiàn)在對(duì)于不可再生能源的使用進(jìn)行了有效的控制，加大了對(duì)于太陽能、水能、風(fēng)能等可再生清潔能源的使用。隨著智能電網(wǎng)的進(jìn)一步建設(shè)與發(fā)展，越來越多的清潔、可再生的能源被應(yīng)用到了電力系統(tǒng)之中，極大減少了對(duì)于煤炭、石油等不可再生能源的使用。通過對(duì)可再生能源進(jìn)行發(fā)電，不僅能夠更好地滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的用電需求，同時(shí)還對(duì)于實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展大有裨益。

3.2 柔性交流輸電技術(shù)

柔性交流輸電技術(shù)是隨著微電子技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展而興起的一種新興的輸電技術(shù)，這一技術(shù)能夠?qū)⑶鍧崯o污染的能源轉(zhuǎn)化為電能，并且進(jìn)一步輸入電網(wǎng)以供使用。隨著社會(huì)各界對(duì)于電力需求的越來越大，我國(guó)的高壓輸電變得越來越多，在高壓輸電的過程中造成了極大的電能損耗。對(duì)于清潔能源的應(yīng)用，減少了對(duì)不可再生能源的應(yīng)用，并且通過柔性交流輸電技術(shù)的應(yīng)用，能夠減少對(duì)于電能運(yùn)輸過程中所造成的損耗。將柔性交流輸電技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)之中，需要事先對(duì)智能電網(wǎng)的系統(tǒng)和網(wǎng)格進(jìn)行詳細(xì)的檢查，便于該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電能的隔離效果，這樣能夠有效保障電能的輸出效果。此外，在運(yùn)用這一輸電技術(shù)的過程中，通過對(duì)電力通信技術(shù)的有效結(jié)合，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)的分析和處理，提高智能電網(wǎng)的敏捷性，及時(shí)解決電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題。

3.3 高壓直流輸電技術(shù)

如今隨著用電設(shè)備的增加，由于各用電設(shè)備的不同以及使用環(huán)境的差異，對(duì)于電流類型的需求各不相同。不過，我國(guó)當(dāng)前的主要使用電流類型以直流電為主，在將直流電進(jìn)行輸出的過程中，很多時(shí)候需要轉(zhuǎn)化成交流電，這就需要智能電網(wǎng)的建設(shè)在電力轉(zhuǎn)化方面能夠有所建樹。對(duì)于高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用，能夠很好解決這一問題。因?yàn)楦邏褐绷鬏旊姷妮旊姺秶訌V泛，即使是對(duì)于偏遠(yuǎn)的山區(qū)，仍然可以進(jìn)行穩(wěn)定的電流輸出。對(duì)于高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑽鞑績(jī)?chǔ)存量極大的電能輸送到我國(guó)的東部，以促進(jìn)各地區(qū)的更好發(fā)展。

3.4 移動(dòng)端與射頻識(shí)別管理

對(duì)于射頻技術(shù)的合理使用，能夠?qū)Y產(chǎn)進(jìn)行更好地監(jiān)督與管理。在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，合理地應(yīng)用射頻技術(shù)，能夠?qū)⒂谫Y產(chǎn)信息相關(guān)的電子標(biāo)簽引入進(jìn)來，這樣能夠使得電子標(biāo)簽?zāi)軌蛐纬缮漕l信息，對(duì)于所發(fā)射出來的信息能夠進(jìn)行收集和保存，從而能夠?qū)﹄娮淤Y產(chǎn)進(jìn)行很好監(jiān)督和管理?？偟膩碚f，對(duì)于無線射頻識(shí)別技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高電力信息的傳送效率，并且通過其自身的監(jiān)測(cè)和追蹤，能夠減少人為因素造成的誤差，以保證資產(chǎn)信息的準(zhǔn)確性，為企業(yè)的決策提供更加準(zhǔn)確的信息，有利于電力企業(yè)的更好發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展對(duì)于提供電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展方面有著極大的促進(jìn)作用。因此，在未來智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，需要加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高智能電網(wǎng)的建設(shè)水平。為社會(huì)的發(fā)展提供更高質(zhì)量的電力能源，為促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)出最大的力量。

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