基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電網(wǎng)MIS的構(gòu)建

侯秀梅，席立云

1.張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，河北張家口 075000

2.河北省承德市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，河北承德 067000

0 引言

近年來，隨著我國特高壓電網(wǎng)的建設(shè)和電力體制改革的不斷深化，智能電網(wǎng)成為了我國電力管理發(fā)展的一個(gè)新方向。

智能電網(wǎng)的主要思想是以信息技術(shù)來改造現(xiàn)有的能源利用體系，最大限度地提高電力能源利用效率。因此，通過電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)各個(gè)基本元素的實(shí)際控制，以加強(qiáng)對電網(wǎng)的管理，同時(shí)構(gòu)造出一個(gè)基于信息網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，通過智能化控制和信息管理等方式來監(jiān)控和管理能源的使用，以提高電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)換效率、電能利用率、供電質(zhì)量和可靠性等方面的性能，以達(dá)到能源的最合理利用狀態(tài)，這就是智能電網(wǎng)的思想[1]。而這一思想的實(shí)現(xiàn)，離不開電力電子技術(shù)、通迅技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的支持，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正是這些技術(shù)的有效體現(xiàn)。

1 智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

智能電網(wǎng)有三個(gè)重要的特點(diǎn)，一個(gè)是智能化、一個(gè)是開放性、另一個(gè)是信息的共享性。所謂的智能化，就是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定控制智能化、電力調(diào)度智能化、交流變輸電自動化、各種配電自動化、各種繼電保護(hù)自動化、用戶電力信息采集自動化；所謂開放性就是指各種形式的能源，能夠隨時(shí)隨地，順利地接入主干電力網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電、生物發(fā)電、核發(fā)電等各種發(fā)電形式的有效并網(wǎng)；信息的共享性就是利用先進(jìn)的通信信息和信息技術(shù)，構(gòu)建以信息化、數(shù)字化為特征的電力信息共享系統(tǒng)，以提高電力系統(tǒng)的有效協(xié)同性[2]。

綜上所述，智能電網(wǎng)的的關(guān)鍵技術(shù)包括了先進(jìn)的參考量測技術(shù)、適應(yīng)于智能電網(wǎng)的先進(jìn)通信技術(shù)、電力信息管理系統(tǒng)、智能電力調(diào)度技術(shù)、高級電力電子技術(shù)、分布式能源接入技術(shù)等。這其中，適應(yīng)于先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的前提和保證。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早是在美國出現(xiàn)的，是1999年由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出，當(dāng)時(shí)的目的是能夠通過各種RFID技術(shù)、無線傳感器技術(shù)以及定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)物流、零售等行業(yè)的智能化，以提高工作的可靠性和自動化程度。而后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在世界各國開始引起人們的注意，同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又吸收了數(shù)字通信、云計(jì)算、模糊識別、數(shù)據(jù)挖掘以及語義分析等各種智能計(jì)算技術(shù)，進(jìn)而形成了一整套對相關(guān)信息進(jìn)行分析融合處理，對物理世界的高度認(rèn)知和智能化的高級決策控制系統(tǒng)[3]。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為“智能信息感知末梢”，有助于智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等環(huán)節(jié)的高效一體化管理目標(biāo)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)MIS的基本構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括3個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層；這三個(gè)層次同樣應(yīng)用智能電網(wǎng)MIS系統(tǒng)中，感知層主要由一系列硬件系統(tǒng)構(gòu)成，主要完成的功能是數(shù)據(jù)的采集，所使用到的硬件設(shè)備有各種傳感器、RFID、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等；網(wǎng)絡(luò)層完成的主要功能是通過局域或廣域網(wǎng)將感應(yīng)層收集來的數(shù)據(jù)傳送入數(shù)據(jù)中心；應(yīng)用層是構(gòu)建智能電網(wǎng)MIS數(shù)據(jù)處理中心，接受來自網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際智能電網(wǎng)的處理需要設(shè)置相應(yīng)處理功能，完成對智能電網(wǎng)狀態(tài)參數(shù)的管理和控制，基本架構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)MIS的功能架構(gòu)圖

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)MIS的軟件組成

智能電網(wǎng)信息中心主要實(shí)現(xiàn)的是原始數(shù)據(jù)的編碼、認(rèn)證、鑒定、計(jì)算等功能，同時(shí)在物聯(lián)網(wǎng)信息中心，還設(shè)置了相應(yīng)的算法庫、樣本庫、信息庫，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的對比分析，為進(jìn)一步的決策做準(zhǔn)備，主要的軟件功能如圖2所示：

圖2 智能電網(wǎng)MIS的軟件組成

5 結(jié)論

作為一種新型的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)管理的智能化，因引物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)、信息采集、安全監(jiān)控、計(jì)量及用戶交互等方面發(fā)揮重大的作用，為智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的技術(shù)支持。

[1]陳樹勇，李樹芳，李蘭欣.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，33(8)：127.

[2]崔毅敏主，李福嶺.淺談智能電網(wǎng)和智能網(wǎng)絡(luò)[J].電力信息化，2008，6(11)：245-246.

[3]劉智嶺.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在智能電網(wǎng)中的作用[J].電力信息化，2009，8(10)：156-158.