物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)改革中的作用研究

金鑫 惠小東 趙彥陽

摘? 要：各行各業(yè)對(duì)電力的要求越來越高，如果還是用傳統(tǒng)電網(wǎng)的運(yùn)作方式，支撐不了電網(wǎng)的用電需求，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到電網(wǎng)改革中，可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使電網(wǎng)能夠穩(wěn)步建設(shè)和發(fā)展。因此，該文章主要從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域及主要技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)改革中的應(yīng)用等方面進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能電網(wǎng);通信技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN929.5;TP391.44 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）01-0174-02

Abstract：All walks of life have higher and higher requirements for power. If the traditional operation mode of power grid is still used，it can not support the power demand of power grid. Applying the internet of things technology to power grid reform can improve the stability of power grid operation，and make the power grid can be built and developed steadily. Therefore，this paper mainly studies the areas and main technologies covered by the internet of things technology，the application of the internet of things technology in power grid reform and so on.

Keywords：internet of things;smart grid;communication technology

0? 引? 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是為信息交流和發(fā)展創(chuàng)造條件，可以把生活中實(shí)際存在的事物與互聯(lián)網(wǎng)中虛擬的世界進(jìn)行聯(lián)系，對(duì)事物的運(yùn)行進(jìn)行全面的把控，但是目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還存在著不足之處，沒有具體的操作標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際運(yùn)行中缺乏理論依據(jù)的支撐，缺少統(tǒng)一的物體編碼對(duì)接物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用中，網(wǎng)絡(luò)信息安全是需要解決的重點(diǎn)內(nèi)容。

1? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)改革中運(yùn)用的技術(shù)特點(diǎn)

電網(wǎng)系統(tǒng)中的設(shè)施設(shè)備與操作人員、設(shè)施設(shè)備之間、操作人員之間，可以通過不同的傳感器形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，如果能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)改革中，從而建立一個(gè)智能電網(wǎng)，就能夠使電網(wǎng)整個(gè)系統(tǒng)成為全面智能化的控制系統(tǒng)，能夠運(yùn)用科技的手段對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的各個(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和把控，如：對(duì)用戶使用情況、發(fā)電廠的運(yùn)行情況、配電線路的安全情況、變電站的運(yùn)作情況等各個(gè)方面都進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，一旦出現(xiàn)問題，電網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)做出反應(yīng)，使工作人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，并對(duì)問題進(jìn)行處理，減少事故發(fā)生率，減少經(jīng)濟(jì)損失，從而提高電網(wǎng)的工作效率，為電網(wǎng)節(jié)約能源，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。保證操作人員和使用人員的安全。

2? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域及主要技術(shù)

2.1? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前已經(jīng)被應(yīng)用到教育、醫(yī)療、城鎮(zhèn)建設(shè)、公共交通、電網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域之中，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。

2.2? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有傳感器技術(shù)的功能，在被測量時(shí)，能夠第一時(shí)間感受到并將感知的內(nèi)容通過一定的規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)中，是獲得信息的重要方式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有通訊射頻識(shí)別技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，在生活中隨處可見，如：自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、車輛識(shí)別系統(tǒng)、物流實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)等，具有非常高的使用價(jià)值，并且便于操作。物聯(lián)網(wǎng)中具有嵌入式技術(shù)，能夠?qū)邮盏降男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)一的劃分和整理，這種技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)來說比較廣泛，小到一個(gè)收音機(jī)，大到國家的航空航天衛(wèi)星系統(tǒng)。

2.3? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用前景

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用前景，主要從電網(wǎng)、醫(yī)療事業(yè)、交通管理三個(gè)方面進(jìn)行展望。從電網(wǎng)來說，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其最重要的作用就是能夠保證居民的用電穩(wěn)定和安全;從醫(yī)療事業(yè)方面來說，引入將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將藥品的信息和價(jià)格實(shí)現(xiàn)公開化和透明化，讓患者能夠有據(jù)可查，減少醫(yī)療糾紛，可以對(duì)藥品的庫存進(jìn)行及時(shí)更新管理，保證藥品管理更加規(guī)范;從交通管理方面來說，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崟r(shí)反映交通狀況，更好地進(jìn)行交通調(diào)節(jié)，保證交通的安全性。

3? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)改革中的具體應(yīng)用

3.1? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于輸變電、配用電

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中，需要綜合考慮將現(xiàn)有的電網(wǎng)通信系統(tǒng)與開放頻率的無線通信方式進(jìn)行結(jié)合，保證統(tǒng)一通訊智能電網(wǎng)的運(yùn)行。同時(shí)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到電網(wǎng)中，就是運(yùn)用科學(xué)的計(jì)算方法對(duì)電壓進(jìn)行控制，保證在低壓的狀態(tài)下能夠正常安全地用電，不斷降低用電量，減少資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的?？梢詫⑽锫?lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到電網(wǎng)高級(jí)計(jì)量設(shè)施和智能電表中，這種方式可以對(duì)使用數(shù)據(jù)的情況和變化進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控中數(shù)據(jù)變化的分析，了解用戶在使用中的問題，第一時(shí)間進(jìn)行解決。同時(shí)，可以形成智能數(shù)據(jù)庫，若在以后工作中出現(xiàn)類似情況，可以通過數(shù)據(jù)庫中的解決方法進(jìn)行解決。

例如，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以運(yùn)用在電網(wǎng)輸電的環(huán)節(jié)中，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過對(duì)輸線路對(duì)電網(wǎng)中的在線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用，在線監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對(duì)圖像和視頻的監(jiān)控來反映電網(wǎng)中的電路輸電情況，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測，可以保證電網(wǎng)運(yùn)作過程的安全性，可以在監(jiān)控系統(tǒng)上設(shè)置預(yù)警系統(tǒng)，如果電網(wǎng)運(yùn)作出現(xiàn)問題，可以第一時(shí)間做出反應(yīng)。可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行電動(dòng)態(tài)監(jiān)測，電動(dòng)態(tài)監(jiān)測主要是對(duì)各地區(qū)具體的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)反應(yīng)，如果出現(xiàn)斷電等情況，可以派出工作人員進(jìn)行維修?？梢赃M(jìn)行輸電塔運(yùn)行監(jiān)測，輸電塔是保證電力輸送的最重要的部分，對(duì)輸電塔進(jìn)行檢測是必要的?？梢詫?duì)輸電線路覆冰監(jiān)測，從而保證電路正常運(yùn)行。

3.2? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)急通信技術(shù)方面的應(yīng)用

在傳統(tǒng)電網(wǎng)的運(yùn)行中，若發(fā)生緊急情況進(jìn)行應(yīng)急通信時(shí)，不能夠第一時(shí)間對(duì)事故時(shí)間、事故地點(diǎn)、事故情況進(jìn)行準(zhǔn)確地確定，指揮中心在接到應(yīng)急通信時(shí)，也會(huì)因?yàn)橥ㄐ湃藛T的描述不全面，無法準(zhǔn)確地下達(dá)救援指令，解決出現(xiàn)的意外情況。由于事故發(fā)生地與指揮中心溝通比較困難，搶險(xiǎn)人員需要在到達(dá)現(xiàn)場后先找有關(guān)人員詳細(xì)地了解發(fā)生事故的原因、發(fā)生事故的時(shí)間和具體傷亡面積等各方面的情況，然后才能夠進(jìn)行搶險(xiǎn)救援活動(dòng)，另外在行動(dòng)時(shí)，指揮中心一般都是根據(jù)電話或者視頻的方式下達(dá)命令，但是在許多情況下，可能存在著信號(hào)接收差、命令下達(dá)晚的情況，等指揮中心確定解決方案，再展開救援行動(dòng)，就會(huì)錯(cuò)過最佳的救援時(shí)間，不利于電力事故的解決。針對(duì)這種情況，可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)急通訊技術(shù)方面的應(yīng)用爭取搶救的時(shí)間，提高處理事故的效率。

例如，若將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)急通信技術(shù)中，可以對(duì)電網(wǎng)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，指揮中心和應(yīng)急處理中心不需要到現(xiàn)場，就可以對(duì)緊急情況進(jìn)行判斷，并且第一時(shí)間針對(duì)緊急情況進(jìn)行討論研究，確定最佳的解決方案，救援人員到達(dá)現(xiàn)場后，就可以直接進(jìn)行救援行動(dòng)，為救援行動(dòng)節(jié)省時(shí)間。另外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以對(duì)事故現(xiàn)場進(jìn)行準(zhǔn)確定位，事故現(xiàn)場工作人員只需要說出大概的方向，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行排查，能夠在最短的時(shí)間確定事故的發(fā)生地，并且能夠清楚地看到事故現(xiàn)場設(shè)施設(shè)備的損壞情況。指揮中心還要判斷能否發(fā)生二次危險(xiǎn)情況，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。另外，如果多地同時(shí)發(fā)生事故，可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)反饋回來的情況進(jìn)行判斷，合理分配人員，當(dāng)出現(xiàn)人員不足的情況，先搶救事故受傷人數(shù)多的地方，合理地配置資源。

3.3? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)通信技術(shù)和智能電網(wǎng)方面的應(yīng)用

一般來說，配網(wǎng)通信的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜。在配網(wǎng)中，涉及多條電網(wǎng)支線的連接問題，而且配網(wǎng)的電壓都進(jìn)行了嚴(yán)格的電壓等級(jí)劃分，如果盲目通信，可能出現(xiàn)一些意外情況。另外，電網(wǎng)配網(wǎng)通信的變動(dòng)比較頻繁，不能夠穩(wěn)定傳輸，不利于配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。不僅如此，現(xiàn)在的配電網(wǎng)需要借助光纖和載波通信兩部分的輔助，才能進(jìn)行配網(wǎng)工作，不能夠獨(dú)立通信，因此，就需要將固定的配電網(wǎng)點(diǎn)與改動(dòng)次數(shù)多的配電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)通信功能的正常運(yùn)行，但若將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到配網(wǎng)通信中，則能夠運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)將兩者有效地連接起來，從而完成配網(wǎng)通信業(yè)務(wù)。不僅如此，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到配網(wǎng)通信技術(shù)中，還能夠?qū)崿F(xiàn)遙感和遙測等自動(dòng)化的技術(shù)，使配網(wǎng)工作更加標(biāo)準(zhǔn)化，能夠進(jìn)一步提高配網(wǎng)的通信效率，保證通信的穩(wěn)定性。

例如，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到智能電網(wǎng)中，可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對(duì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析整理，得出具體的監(jiān)測報(bào)告，并針對(duì)監(jiān)測報(bào)告進(jìn)行研究，看工作中哪方面需要繼續(xù)改進(jìn)，提高電網(wǎng)平臺(tái)的運(yùn)作效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使智能電網(wǎng)進(jìn)行生產(chǎn)安全管理，使電力能夠進(jìn)一步被智能化控制，防止意外情況的出現(xiàn)，防止人工操作失誤帶來的危害。對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，出現(xiàn)問題，第一時(shí)間進(jìn)行修整，避免因設(shè)備出現(xiàn)問題而對(duì)電力的供應(yīng)產(chǎn)生影響。另外，由于各地區(qū)的用電情況、發(fā)電要求、發(fā)展水平等各方面都不相同，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到智能電網(wǎng)的管理中，可以實(shí)現(xiàn)西電東輸，解決緊急用電情況，使家家戶戶都能夠用上電。

4? 結(jié)? 論

由上文可知，將物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用到電網(wǎng)中，可以節(jié)能減排，能夠保證在正常用電情況下，所用的電量降低;能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)緊急情況，并確定緊急地點(diǎn)，進(jìn)行救援行動(dòng);能夠強(qiáng)化電網(wǎng)的性能，使整個(gè)電力系統(tǒng)高效、安全地運(yùn)行，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)收益。

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作者簡介：金鑫（1985.04-），男，漢族，山東曲阜人，高級(jí)工程師，本科，學(xué)士學(xué)位，主要研究方向：電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)分析;惠小東（1984.07-），男，漢族，陜西清澗人，高級(jí)工程師，本科，學(xué)士學(xué)位，主要研究方向：智能配電房網(wǎng)關(guān);趙彥陽（1994.10-），女，漢族，廣東廣州人，工程師，研究生碩士，主要研究方向：智能電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)。