基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能電網(wǎng)信息模型研究

黃　東,楊　涌（中國科學院重慶綠色智能技術研究院,重慶400714）

基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能電網(wǎng)信息模型研究

黃東,楊涌
（中國科學院重慶綠色智能技術研究院,重慶400714）

隨著信息技術的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)的信息化程度越來越高，為使智能電網(wǎng)中的信息要素高效感知，本文提供相關策略以供參考與借鑒。

智能電網(wǎng)；信息模型；物聯(lián)網(wǎng)

1　研究現(xiàn)狀

國際上物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)和應用仍處于起步階段。美國、歐盟、日本和韓國等國家和地區(qū)在物聯(lián)網(wǎng)基礎構架、關鍵技術領域已取得領先優(yōu)勢，物聯(lián)網(wǎng)已開始在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、空間等領域投入應用，特別是在電網(wǎng)、遠程監(jiān)測、智能家居、汽車聯(lián)網(wǎng)和災難應對等方面開始了大力推廣。我國在物聯(lián)網(wǎng)基礎理論研究和應用方面起步較晚，主要的技術瓶頸在于感知層數(shù)據(jù)采集技術、中間件技術薄弱，不足之處主要是應用層軟件支撐技術和海量數(shù)據(jù)處理技術缺失等[1]。

物聯(lián)網(wǎng)在傳感器網(wǎng)絡、感知標簽、全球定位系統(tǒng)、寬帶通信、物-物互聯(lián)等方面具有先進的技術優(yōu)勢[2]。利用物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，將物聯(lián)網(wǎng)應用于智能電網(wǎng)中，可以充分整合電網(wǎng)信息資源[3]，改善高電壓輸變電設備狀態(tài)信息的精細化、模型化和可視化，實現(xiàn)電網(wǎng)全景信息融合[4]；同時，為輸變電設備智能監(jiān)測、評估和管理提供全方位的設備狀態(tài)信息，提升輸變電設備運行的集約化和精細化水平以及輸變電設備的智能化監(jiān)測水平，實現(xiàn)輸變電設備智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等。

2　信息模型設計研究

智能電網(wǎng)的全景信息模型是包含各種電氣設備的智能監(jiān)測和周期管理的復雜業(yè)務數(shù)據(jù)模型，其包括電氣設備的綜合管理信息、工況信息、設備狀態(tài)信息、地理位置及環(huán)境信息等[5,6]。根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點監(jiān)測數(shù)據(jù)，基于輸電線路各狀態(tài)特征量，利用模糊邏輯技術、數(shù)據(jù)挖掘分類技術(包括啟發(fā)式方法等)實現(xiàn)輸電線路狀態(tài)綜合評估，并通過模型擴展方法[7]，建立涵蓋輸變電設備的一體化信息模型，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的身份識別、電子標簽、輔助定位、電子工作票、環(huán)境信息與地理信息監(jiān)測、遠程監(jiān)控等技術，對檢修人員和物資進行狀態(tài)確認和工作程序監(jiān)控，從而實現(xiàn)電力的智能調度和檢修資源的智能調配[8,9]。

針對智能電網(wǎng)不同業(yè)務階段的分層模型之間存在的屬性、數(shù)據(jù)類型和關聯(lián)關系等模型異構問題，需建立多模型轉換、適配和融合策略，在此基礎上設計設備狀態(tài)數(shù)據(jù)在分層體系中的遷移、集成、存儲和共享方法。建立信息集成平臺的面向服務的SOA架構，搭建企業(yè)服務總線基礎設施，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)之間的流程貫通；建立異構數(shù)據(jù)庫轉換方法和透明訪問機制，構建具有“即插即用”標準應用程序接口；采用穿越隔離裝置的文件與數(shù)據(jù)傳輸方法，實現(xiàn)不同分區(qū)內(nèi)的文件與數(shù)據(jù)傳輸。

3　總結

綜上所述,智能電網(wǎng)中的信息模型設計應基于開放式的國際工業(yè)標準，考慮多層次特征、遵循一體化設計原則基礎上的輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測全景信息集成平臺一體化體系結構。組織結構以分布式平臺為依托，采用一體化設計方法，建立全網(wǎng)電力對象統(tǒng)一建模方法，避免數(shù)據(jù)的冗余與重復維護，保證數(shù)據(jù)的唯一性。

[1]PUJOUJEG．An autonomic architecture for the Internet of Things(C]．IEEE John Vincent Atanasoff 2006 International Symposium on Modem Computing,2006．

[2]ATZORIL，IERA A，MORABITO G．The Intemet of Things：A survey[z]．Computer Networks(2010)，doi：10．1016/j．comnet,2010,05,010.

[3]Jang Su Park，Im Yeong Lee.2006. RFID Authentication Protocol Using ID Synchronization Insecure Communication [C].2006 International Conference on Hybrid Information Technology.

[4]陳濟,郭創(chuàng)新,劉波,周恒俊,范斗.基于公共信息模型的自適應統(tǒng)一編碼體系設計[J].電網(wǎng)技術,2010(02).

[5]龐清樂,高厚磊,杜強,吳遠波,劉凱.面向智能配電網(wǎng)的保護與控制方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2010(21).

[6]Vehbi C G,Lu Bin,Gerhard PS.Opportunities and challenges of wireless sensor networks in smart grid. IEEETransactions on 0IndustrialElectronics,2010.

[7]I.Toma,E.Simperl,Graham Hench.A joint roadmap for semantic technologies and the internet of things. Proceedings of the Third STI Roadmapping Workshop,2009.

[8]Samadi P,Mohsenlan-rad A,Schober R,etal.Optimal realtime pricing algorithm based on utility maximization for smart grid. 2010first IEEE International Conference on Smart Grid Communications . 2010.

[9]Molderink A,Bakker V,Bosman M G C, etal.Management and control of domesticsmart grid technology. IEEE Trans. Smart Grid,2010.

黃東（1981—）,男,重慶人，博士，高級工程師，研究方向：網(wǎng)絡架構設計和信息安全。