淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)通信中的運用

李俊林

公誠管理咨詢有限公司 廣東 廣州 510610

引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”改革與大數(shù)據(jù)技術(shù)普遍應(yīng)用的情況下，信息技術(shù)、通信技術(shù)在市場經(jīng)濟的資源配置中發(fā)揮了重大作用，逐漸形成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。由于我國電力能源戰(zhàn)略構(gòu)建時，以全球電力輸配送作為總體目標(biāo)，因而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)通信中的運用相對較多。從當(dāng)前的應(yīng)用實踐經(jīng)驗看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍較為廣泛，電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要以泛在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為主，旨在通過“萬物互聯(lián)”、“人工智能”、“數(shù)據(jù)化管理”，全面推進(jìn)電力產(chǎn)品生產(chǎn)制造全產(chǎn)業(yè)鏈的資源融合與智能化管理。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架，也是一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要以射頻識別技術(shù)、通信技術(shù)為基礎(chǔ)。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架中，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有物質(zhì)產(chǎn)品，均可以透過數(shù)據(jù)形式進(jìn)行共享、交流、互動，在降低信息交易成本的條件下，擴大要素市場對各類資源的配置功能。簡單講，物聯(lián)網(wǎng)可以將三大產(chǎn)業(yè)、電子商務(wù)統(tǒng)一到一個網(wǎng)絡(luò)之中，使市場需求側(cè)與供給側(cè)達(dá)到前所未有的均衡水平[1]。

2 新時期物聯(lián)網(wǎng)組成架構(gòu)及主要技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)組成架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)由“感知層—網(wǎng)絡(luò)層—應(yīng)用層”共同組成系統(tǒng)架構(gòu)。其中，感知層主要包括六大板塊，分別為RFID感應(yīng)器與標(biāo)簽、傳感器網(wǎng)關(guān)與節(jié)點、接入網(wǎng)關(guān)與智能終端。網(wǎng)絡(luò)層以云計算平臺為主，分設(shè)了與其關(guān)聯(lián)的移動通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、信息中心與網(wǎng)管中心。應(yīng)用層關(guān)聯(lián)到了生產(chǎn)、生活各個領(lǐng)域，涉及了對物流、污染、醫(yī)療、家居、電網(wǎng)等各大領(lǐng)域的在線監(jiān)測與智能管理。系統(tǒng)架構(gòu)之間的連接路徑相對清晰，主要以技術(shù)設(shè)備為核心，通過傳感器采集信息、云計算平臺處理信息，并將數(shù)據(jù)分析結(jié)果分發(fā)到應(yīng)用層，用于處理各類現(xiàn)實場景中的任務(wù)。

2.2 新時期物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)

從技術(shù)應(yīng)用看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同的發(fā)展時期，其技術(shù)存在一些變化。當(dāng)前階段應(yīng)用的主要技術(shù)為通信射頻技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)。以獲得普遍應(yīng)用的傳感器技術(shù)為例，首先，在設(shè)備終端安裝傳感器或執(zhí)行器；其次，通過信息管理系統(tǒng)采集設(shè)備運行中的各類數(shù)據(jù)；第三，通過數(shù)據(jù)分析部門，對此類信息進(jìn)行全面分析，并生成分析報告，將其分發(fā)到各個設(shè)備管理部門[2]。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)通信中的運用

3.1 應(yīng)急通信中的應(yīng)用

現(xiàn)代電力系統(tǒng)包括了電力產(chǎn)品設(shè)計、基礎(chǔ)建設(shè)、物料管理、電力輸配送、電力營銷等內(nèi)容。在一體化的電力生產(chǎn)制造過程中，各環(huán)節(jié)的連接主要由通信技術(shù)完成。在現(xiàn)代電力配網(wǎng)搶修等應(yīng)急狀態(tài)下，應(yīng)急通信十分關(guān)鍵，可以迅速定位事故發(fā)生的時間、地點，并通過智能配網(wǎng)，快速完成配網(wǎng)搶修資源的優(yōu)化配置。由于城市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)改革后，推進(jìn)了電網(wǎng)互聯(lián)，因而，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)㈦娏υO(shè)備、電力線路、電力搶修資源等集中到電力調(diào)度中心，提高各類資源之間的信息交流與數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)判定電力系統(tǒng)損壞情況、故障類型、發(fā)生原因，并通過故障范例對比分析，在最短時間內(nèi)完成應(yīng)急搶修工作等。

3.2 配網(wǎng)通信中的應(yīng)用

電力輸配送是電力系統(tǒng)運行中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用，需要設(shè)計好配網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)階段的應(yīng)用實踐中，主要按照“通信子站層—配網(wǎng)主站層—區(qū)調(diào)分站層”進(jìn)行組織。具體而言，通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，可以使區(qū)調(diào)遠(yuǎn)程工作站與配電主站進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并在無線網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信子站、光纖連接配網(wǎng)終端的條件下，確保整個配網(wǎng)系統(tǒng)的自動化。雖然單一化的通信方式仍未實現(xiàn)，但是，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，可以將多元化的通信方式關(guān)聯(lián)起來，增強配網(wǎng)中的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，進(jìn)而化解配網(wǎng)終端數(shù)量擴增后的配網(wǎng)通信問題，以及調(diào)度數(shù)據(jù)變動相對頻繁的問題。

3.3 智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

當(dāng)前正值智能電網(wǎng)、智慧電廠建設(shè)新階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用可以輔助電力企業(yè)，構(gòu)建起低碳、環(huán)保、可靠、高效的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。具體而言，在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用后，電力消費市場的需求側(cè)與電力企業(yè)生產(chǎn)供給側(cè)之間的數(shù)據(jù)交互十分頻繁，并且能夠滿足基本的電力供需均衡分析。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，可以使配網(wǎng)終端、可再生資源與分布式能源及核能、供電可靠性與電能質(zhì)量及自愈電網(wǎng)，統(tǒng)一關(guān)聯(lián)到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之內(nèi)，從而透過“五項技術(shù)一大電網(wǎng)”（測量、通信、信息、控制、決策技術(shù)，智能電網(wǎng)）的運用，全面提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率與勞動效率。尤其在政府監(jiān)管、環(huán)境治理、產(chǎn)業(yè)電力供給、低碳社會等綜合化改革過程中，智能電網(wǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，可以化解外部阻礙，增強對各類資源的高效配置及利用[3]。

4 結(jié)束語

總之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)屬于一種技術(shù)性戰(zhàn)略，旨在通過對互聯(lián)網(wǎng)與各類資源的融合、關(guān)聯(lián)，構(gòu)建萬物互聯(lián)形式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提升資源配置效率，系統(tǒng)性地解決現(xiàn)實問題。因而，研究者也普遍認(rèn)為它是一種推動社會再生產(chǎn)進(jìn)入高水平發(fā)展階段的綜合技術(shù)。結(jié)合以上分析，建議運用系統(tǒng)性思維，將物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)通信中的整體應(yīng)用與其各個領(lǐng)域的專項應(yīng)用結(jié)合起來，提升電力系統(tǒng)的智能化運行水平。