智能電網(wǎng)建設中物聯(lián)網(wǎng)技術的應用探討

黃勇達　徐高翔　趙卓（浙江溫州　325000）

?

智能電網(wǎng)建設中物聯(lián)網(wǎng)技術的應用探討

黃勇達徐高翔趙卓
（浙江溫州325000）

【摘 要】要實現(xiàn)節(jié)能減排目標和未來國內能源開發(fā)及利用方式的轉變，必須結合我國國情走低碳電力的發(fā)展道路。而發(fā)展低碳電路的重要途徑與載體就是創(chuàng)建智能電網(wǎng)。在智能電網(wǎng)建設中利用物聯(lián)網(wǎng)技術，能有效強化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提升電力企業(yè)的管理質量。基于此，本文首先分析物聯(lián)網(wǎng)技術概況及其與智能電網(wǎng)建設之間的關系，然后重點從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電以及電力資源管理六方面分析智能電網(wǎng)建設中物聯(lián)網(wǎng)技術的應用。

【關鍵詞】智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術電力問題

在2010年政府工作報告中溫家寶總理多次強調了國家電力問題，認為應積極開發(fā)低碳技術和高效節(jié)能技術，挖掘新能源與可再生能源，強化智能電網(wǎng)建設。在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟的今天，智能電網(wǎng)的建設更是迫在眉睫。要實現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設必須要在線監(jiān)測電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的運行參數(shù)，實時掌控重要信息。而物聯(lián)網(wǎng)技術作為智能信息的感知末梢，可作為智能電網(wǎng)建設的關鍵技術。因此，探究物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)建設中的應用情況極具指導意義。

1　物聯(lián)網(wǎng)技術概況

物聯(lián)網(wǎng)技術，即利用射頻識別、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設備，根據(jù)約定協(xié)議，將互聯(lián)網(wǎng)和任何物品連接進行信息通訊與交換，最終實現(xiàn)識別、定位、監(jiān)控、跟蹤以及管理的智能化。物聯(lián)網(wǎng)技術憑借傳感器、全球定位系統(tǒng)、射頻設備等技術實時監(jiān)測任何需要連接、監(jiān)控以及互動的過程或是物體，收集聲、電、光等有價值信息，利用各種可能接進的網(wǎng)絡，實現(xiàn)人與物、物與物之間的鏈接以及對過程與物品的智能化識別與管理。物聯(lián)網(wǎng)技術有四大支撐技術，分別是識別技術、紅外感應技術、全球定位技術和M2M技術。

2　物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的關系

就本質而言，國內智能電網(wǎng)建設的骨干網(wǎng)架是特高壓電網(wǎng)，基礎是各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的 電網(wǎng)，借助先進的信息、通信等技術，建設具備自動化、信息化和互動化特征的中國特色堅強智能電網(wǎng)，相對應的物聯(lián)網(wǎng)特征為可靠傳遞、全面感知以及智能處理。故就本質來說智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術有很多相似。就實現(xiàn)手段而言，建設智能電網(wǎng)主要是借助傳感器在客戶間以及客戶與電網(wǎng)公司間搭建實時性的網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的高速性、實時性及雙向性，提升整個電網(wǎng)運作的綜合效率。同樣地，物聯(lián)網(wǎng)建設還是要憑借海量的傳感終端、強大的通信網(wǎng)絡以及可靠的智能處理和控制技術。故就實現(xiàn)手段來說，智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的建設可相互借鑒。

綜合而言，物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)在本質、特征和手段上都很相似，可認為智能電網(wǎng)建設中物聯(lián)網(wǎng)技術是十分重要的技術支撐。物聯(lián)網(wǎng)技術能實現(xiàn)電力系統(tǒng)基礎設備資源以及通信基礎設備資源的有效整合，確保通信基礎設備資源能為電力系統(tǒng)的運作提供服務，有效提升電力系統(tǒng)運作的信息化水平。此外，智能電網(wǎng)也是物聯(lián)網(wǎng)技術應用的重要領域，智能電網(wǎng)的建設促使我們實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的轉變。信息革命后，人與人之前利用互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建了聯(lián)系，物與物之間也利用發(fā)各種物理與信息網(wǎng)絡創(chuàng)建了聯(lián)系，智能電網(wǎng)的建設可將各類用電與供電設備聯(lián)系起來。智能電網(wǎng)的建設關鍵就是數(shù)字通信基礎設備，而需要和現(xiàn)有電力系統(tǒng)集成的通信、監(jiān)測、傳感器、通信裝飾、控制軟件等新型硬件剛好就是物聯(lián)網(wǎng)技術的構成部分。簡單來說，建設智能電網(wǎng)需要在現(xiàn)有電網(wǎng)上增加傳感器、局域網(wǎng)絡和RFID技術，而物聯(lián)網(wǎng)本身就是這三者的有機結合，故可以說智能電網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)技術在電網(wǎng)中應用的體現(xiàn)。

3　物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)建設中的應用

3.1發(fā)電環(huán)節(jié)的應用

電網(wǎng)發(fā)電站作為初始環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用十分關鍵。在電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)，可在電力設備的狀態(tài)檢測、功率預測、生物質能發(fā)電、光伏發(fā)電、管理等方面推廣應用物聯(lián)網(wǎng)技術。如通過無線通信技術、傳感測量技術、數(shù)據(jù)挖掘技術等實現(xiàn)信息共享，實時分析分布式電源出力受天氣變化的影響情況，預測分布式電源可能的功率變化，進而確保分布式電源出力在可控范圍之內。如此，不單避免了分布式的電源對電網(wǎng)的擾動，還能智能調度系統(tǒng)的需求，參與調峰。

3.2輸電環(huán)節(jié)的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術在輸電環(huán)節(jié)的應用主要依靠遍布整個網(wǎng)絡的傳感器。利用遍布電網(wǎng)的傳感器對線路運行情況進行實時檢測，將電能消耗量及時反饋給調度系統(tǒng)全局系統(tǒng)，還能在確保安全與可靠的基礎上，輔助調度人員優(yōu)化輸電系統(tǒng)的運行方式，有效降低能源消耗以及電能傳輸過程中的損耗，提高電能有效傳輸效率，推動低碳經(jīng)濟發(fā)展。

3.3變電環(huán)節(jié)的應用

在變電環(huán)節(jié)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術可實施智能巡檢，自適應故障處理及快速反應能力，感知高壓電氣設施的運行情況，對設備進行可靠、經(jīng)濟、智能的管理。創(chuàng)建傳感網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡，對影響變電站運作的相關因素進行全面性的智能監(jiān)測。以傳感網(wǎng)測控數(shù)據(jù)平臺為基礎，創(chuàng)建智能監(jiān)測系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)，集成安全警衛(wèi)、主變消防、圖像監(jiān)視等功能，解決輔助系統(tǒng)管理復雜、各自獨立等問題，真正意義上實現(xiàn)變電站運行管理的智能化。

3.4配電環(huán)節(jié)的應用

智能電網(wǎng)的配電環(huán)節(jié)需具備智能化的設備管理、可靠化的電力供應、智能化的線路設備巡視以及可視化的現(xiàn)場作業(yè)管理。結合配網(wǎng)通信特征，現(xiàn)目前還不能用單一通信方式實現(xiàn)配電網(wǎng)的通信，主要利用無線寬帶技術、光纖通信技術等實現(xiàn)配電網(wǎng)通信，但這些技術的經(jīng)濟性、安全性等還不足。而物聯(lián)網(wǎng)技術則能有效處理配電主站及終端間的通信問題，可將配電網(wǎng)的全部設備和部件都與物聯(lián)網(wǎng)相連，有效實現(xiàn)配電網(wǎng)通信以及配電網(wǎng)自動化遙測、遙信以及遙控信息。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術還能有效處理配電終端變動頻繁和數(shù)量多等問題。

3.5用電環(huán)節(jié)的應用

用電是面向大眾的，使用物聯(lián)網(wǎng)技術能實現(xiàn)家居智能化。家居智能化后各類用電設備都安裝智能用電插座或是集成智能用電芯片，可結合各類用電設備的特性進行運行優(yōu)化處理，達到節(jié)能省電目的。如檢測到室內無人時就自動關閉照明，實現(xiàn)電價變化情況的實時監(jiān)測，確保低電價運行。又如在白天和電力交易中心展開實時信息互動，在網(wǎng)上銷售太陽能電池板等。在計量計費上利用物聯(lián)網(wǎng)技術，可實現(xiàn)計費計量表對點亮的自動統(tǒng)計與處理，自動劃卡收繳各個等級的電能用戶電費，節(jié)省人工費用同時也避免了人為出錯。此外，利用自動化統(tǒng)計與判斷，還能杜絕竊電行為。

3.6電力資產(chǎn)管理環(huán)節(jié)的應用

在電力資產(chǎn)管理環(huán)節(jié)利用物聯(lián)網(wǎng)技術可在分布式電源并網(wǎng)后實施經(jīng)濟調度，有效降低需求側互動操作對調度產(chǎn)生的影響。推廣使用電力物資、電力設備等編碼標準，形成行業(yè)標準與國家標準，并以此為基礎制定電網(wǎng)資產(chǎn)標簽編碼標準，實現(xiàn)電力資產(chǎn)的身份管理。憑借識別技術、傳感器網(wǎng)絡技術、通用無線業(yè)務分組技術等對電

············

網(wǎng)資產(chǎn)管理進行標識、感知以及信息傳遞。以業(yè)務應用系統(tǒng)為基礎對電網(wǎng)資產(chǎn)管理進行信息化處理，現(xiàn)場收集電力資產(chǎn)數(shù)據(jù)，有效結合電力資產(chǎn)清查工作與巡檢工作，整體提升電力資產(chǎn)的管理質量與水平。

4　結語

綜上所述，智能電網(wǎng)的建設是國家發(fā)展低碳經(jīng)濟、實現(xiàn)節(jié)能減排目標、步入可持續(xù)發(fā)展軌道的必然要求。在今天，各行各業(yè)的發(fā)展都離不開電，尤其是隨著信息網(wǎng)絡的深入發(fā)展，電力行業(yè)的重要性也越來越突顯。各行各業(yè)龐大的用電量推動了智能電網(wǎng)的建設。物

聯(lián)網(wǎng)技術作為信息時代的重要產(chǎn)物，在智能電網(wǎng)建設中發(fā)揮著重要作用。從發(fā)電開始，到輸電、變電、配電、用電，再到電力資產(chǎn)的管理，每一個環(huán)節(jié)都需要物聯(lián)網(wǎng)技術作支撐。由此可見，在電網(wǎng)的智能建設中，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用十分廣泛，是整個智能電網(wǎng)建設的框架支撐。但在實際運用物聯(lián)網(wǎng)技術時必須緊密結合智能電網(wǎng)工程的具體情況，以便充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術的價值。

參考文獻：

［1］王英武，劉肖驄.物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)發(fā)展中的應用研究［J］.中國電力教育，2011（1）:111-112.

［2］杜兵.物聯(lián)網(wǎng)技術及其在智能電網(wǎng)建設中的應用研究［J］.電氣應用，2012（7）:41-45.