基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電網(wǎng)應(yīng)用與技術(shù)簡介

陳明星　曹志敏

【摘要】 電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以依次劃分為發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度6個(gè)環(huán)節(jié)。隨著電力需求的不斷增長與電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得傳統(tǒng)形式下構(gòu)建的大電網(wǎng)成本高、運(yùn)行難度大，同時(shí)在適應(yīng)用戶用電的高要求、高可靠性和高容量需求方面，存在較多的瓶頸問題，因此電網(wǎng)在不斷改造的過程中前進(jìn)。世界各國也在這樣的形勢下，將目光轉(zhuǎn)移到了近來推出的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，希望通過該項(xiàng)新技術(shù)改善電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行過程中的不足，提高國家電網(wǎng)建設(shè)的質(zhì)量和運(yùn)行能力，為廣大用戶提供良好的服務(wù)質(zhì)量，也為提高大家的生活水準(zhǔn)做出貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 智能電網(wǎng) 應(yīng)用

一、智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能電網(wǎng)將傳統(tǒng)電網(wǎng)、用電用戶及用電設(shè)備等覆蓋，形成一個(gè)完整的巨大的網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化提供技術(shù)支撐，也為電網(wǎng)運(yùn)行和服務(wù)質(zhì)量的提高提供技術(shù)保障，進(jìn)而促進(jìn)及推動(dòng)電力工業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型。

二、物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

從結(jié)構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)具有三層體系結(jié)構(gòu)，包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層主要包括感知控制層和通信子層。在這層，主要實(shí)現(xiàn)的是利用感知元器件將電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息采集回來，并通過通信子層傳送到物聯(lián)網(wǎng)的第二層，即網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層包括了核心網(wǎng)絡(luò)。在智能電網(wǎng)中，電信息具有較高要求的安全性和可靠性特點(diǎn)，需要系統(tǒng)在實(shí)時(shí)情況下完成對電網(wǎng)的控制和傳輸。因此智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)的難度較大。在應(yīng)用層上，通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)，對智能電網(wǎng)進(jìn)行決策、控制和服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中，覆蓋其6大環(huán)節(jié)。在每個(gè)環(huán)節(jié)中，都占據(jù)著重要的作用。（1）發(fā)電環(huán)節(jié)中，可以對發(fā)電常規(guī)機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，掌握其運(yùn)行達(dá)到精準(zhǔn)化水平。對通過水力進(jìn)行發(fā)電的，同樣也可以監(jiān)測壩體的壓力承受情況，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。其他發(fā)電方式下，同樣能夠利用專用的傳感設(shè)備將第一時(shí)間的狀態(tài)采集回來。（2）配電和輸電環(huán)節(jié)中，在塔桿、輸電線路上部署各種傳感器，同樣可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的識別、分類及有效的區(qū)域定位，提高這些輸電設(shè)備的維護(hù)水平。（3）變電環(huán)節(jié)中，對輸變電設(shè)備的氣象環(huán)境、圖像視頻、導(dǎo)線震動(dòng)幅度等信息進(jìn)行監(jiān)測，部分電信息與電網(wǎng)信息融合時(shí)，進(jìn)行精確的分析，對消除線路的及設(shè)備的缺陷提供技術(shù)保障，提高電網(wǎng)的運(yùn)行水平。（4）用電環(huán)節(jié)中，則能及時(shí)獲知用戶的需求，幫助實(shí)現(xiàn)用電的雙向交互，為智能家居、家庭的能效管理及其他用電設(shè)備，提供可靠的供電和高用電效率，并為節(jié)能減排提供技術(shù)性的保障。（5）在調(diào)度環(huán)節(jié)中，可以監(jiān)測電力設(shè)備的全景狀態(tài)圖，精確科學(xué)的評估設(shè)備的狀態(tài)及其壽命，為降低成本提供決策，從而提高電網(wǎng)的運(yùn)行水平和管理水平。

三、智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)

智能電網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)的支撐下，可以得到迅速的發(fā)展，其主要的支撐技術(shù)有以下一些：（1）通信技術(shù)。智能電網(wǎng)的通信要求實(shí)時(shí)及高效。目前常見的通信技術(shù)有光纖通信、無線通信、組網(wǎng)、公網(wǎng)通信及電力線載波通信。由于各自特點(diǎn)的不同，目前在智能電網(wǎng)中，電力線載波通信具有一定的優(yōu)勢。（2）智能電表。在用電環(huán)節(jié)中，智能電表是一個(gè)關(guān)鍵的部分，同時(shí)，也是組建智能家居系統(tǒng)的前提。應(yīng)用智能電表可以上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化抄表，用電量的自動(dòng)計(jì)算機(jī)用電的自動(dòng)管理。智能電表在家庭中的應(yīng)用隨著設(shè)備的改進(jìn)及推廣，會(huì)更加適合家庭用電設(shè)備的。智能電表同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的一個(gè)有效管理方式。（3）智能終端設(shè)備。用電信息的智能化主要體現(xiàn)在利用智能采集系統(tǒng)將包括用電信息、報(bào)警信息、用電模式等信息在內(nèi)傳送到用戶終端設(shè)備上。用戶通過終端信息可以規(guī)劃用電，管理自己的用電，同時(shí)也可以與電力企業(yè)進(jìn)行交流互動(dòng)，從而優(yōu)化管理。（4）智能采集。智能采集系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對用戶用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，同時(shí)完成在線診斷用電的功能。對采集回來的信息，電力管理部門可以進(jìn)行分析和決策，對超出界限的用電進(jìn)行管理，對不合格設(shè)備的使用進(jìn)行限制。智能采集系統(tǒng)有利于用電管理的實(shí)時(shí)決策。

四、結(jié)束語

本文簡單從物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)出發(fā)，闡述了物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的特點(diǎn)及應(yīng)用的支撐技術(shù)，目的在于基本了解和熟悉物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的應(yīng)用，也簡單分析智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)的特點(diǎn)及功能。

參 考 文 獻(xiàn)

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