物聯(lián)網(wǎng)視野下的智能電網(wǎng)建設(shè)

連家玉，王月男

（1南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 江蘇 南京 225127）

（2南京郵電大學(xué)（研究生） 江蘇 南京 210046）

物聯(lián)網(wǎng)視野下的智能電網(wǎng)建設(shè)

連家玉，王月男

（1南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 江蘇 南京 225127）

（2南京郵電大學(xué)（研究生） 江蘇 南京 210046）

第二次工業(yè)革命以來電力的大量運(yùn)用，已經(jīng)全面改變了人類的生產(chǎn)與生活，而且已經(jīng)發(fā)展了將近百年。如今，電力的運(yùn)用即將進(jìn)入到智能電網(wǎng)新時(shí)代，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用也將和智能電網(wǎng)技術(shù)密切結(jié)合，從而為人們提供更大的便利。本文對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)的主要內(nèi)容，并闡述了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)主要策略。

物聯(lián)網(wǎng)；智能電網(wǎng)；內(nèi)容；策略

1 引言

近年來，絕大部分研究者均覺得物聯(lián)網(wǎng)是運(yùn)用射頻識別技術(shù)、無線傳感器技術(shù)和GPRS定位技術(shù)等進(jìn)行自動(dòng)化識別、采集與感知獲得物品的標(biāo)識性信息，并運(yùn)用灰色神經(jīng)元等各類智能算法對物體的信息實(shí)施加工處理的一種技術(shù)。該技術(shù)能夠促進(jìn)我國智能電網(wǎng)生產(chǎn)方式之改變，可以說是未來我國智能電網(wǎng)行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要內(nèi)容

一是射頻識別技術(shù)。這是一種非接觸式自動(dòng)化識別技術(shù)，主要是運(yùn)用射頻模式信號進(jìn)行自動(dòng)識別并且得到與采集有關(guān)數(shù)據(jù)的方法。典型RFID系統(tǒng)主要是由電子標(biāo)簽、讀寫器以及信息處理系統(tǒng)等建構(gòu)而成的。一旦有電子標(biāo)簽的物體運(yùn)用特定信息進(jìn)行讀寫之時(shí)，標(biāo)簽就會被讀寫器加以激活并且運(yùn)用無線電波把標(biāo)簽當(dāng)中所帶的信息傳送至讀寫器和信息處理系統(tǒng)之中，如此即可完成信息自動(dòng)化采集的工作。二是無線傳感器與聚合技術(shù)。所謂無線傳感器，主要是指能夠感知到預(yù)定之中的被測指標(biāo)并且依據(jù)相關(guān)規(guī)律轉(zhuǎn)化為可用信號的一種裝置。一般來說，傳感器是由敏感元件與轉(zhuǎn)換元件共同建構(gòu)而成的。鑒于納米技術(shù)與微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的大量運(yùn)用，智能化成為了無線傳感器加以聚合與發(fā)展，能夠進(jìn)一步促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)之中智能化環(huán)境之實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用最新的IPv6協(xié)議技術(shù)，能夠和多層傳感器網(wǎng)絡(luò)加以結(jié)合，從而能夠?yàn)槊恳粺o線傳感器分配相應(yīng)的移動(dòng)IP地址，從而也為無線傳感器的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)設(shè)出很好的基礎(chǔ)性條件。

3 智能電網(wǎng)技術(shù)的主要內(nèi)容

一是智能通信技術(shù)。主要是形成高速雙向通信系統(tǒng)，智能電網(wǎng)持續(xù)運(yùn)用自我監(jiān)測與校正等手段，通過各類先進(jìn)的智能表計(jì)和電力電子控制器等，提升對電網(wǎng)的駕馭與優(yōu)質(zhì)服務(wù)能力。二是智能量測技術(shù)。參數(shù)量測技術(shù)可以說是智能電網(wǎng)最為基本的組成部分，通過先進(jìn)的參數(shù)量測技術(shù)能夠得到數(shù)據(jù)并把其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息，從而供智能電網(wǎng)中的諸多方面加以應(yīng)用。三是搜集數(shù)據(jù)與監(jiān)測電網(wǎng)等元件。智能電網(wǎng)運(yùn)用實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)以及高級分析技術(shù)，能夠讓執(zhí)行問題的檢測與響應(yīng)自動(dòng)控制行動(dòng)成為現(xiàn)實(shí)可能，而且還能切實(shí)降低已有問題的發(fā)展，防范各類緊急問題之發(fā)生。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)主要策略

4.1 對供電企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控

供電企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備與電網(wǎng)對比起來，運(yùn)用的是并聯(lián)結(jié)構(gòu)，而且均編上了相應(yīng)的號碼。一旦某個(gè)設(shè)備產(chǎn)生了故障或者周邊環(huán)境產(chǎn)生了變化之后，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可用采集器搜集到各類數(shù)據(jù)，在進(jìn)行判斷之后即可把必要預(yù)警與報(bào)告信息精準(zhǔn)地發(fā)給有關(guān)負(fù)責(zé)人員。比如，發(fā)電企業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施，分布式電力企業(yè)監(jiān)控、供電企業(yè)監(jiān)控污染物和氣體監(jiān)控、抽水蓄能專門監(jiān)控、功率預(yù)計(jì)等，運(yùn)用供電企業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，可以協(xié)助其從定時(shí)化人工監(jiān)控轉(zhuǎn)換成為二十四小時(shí)自動(dòng)監(jiān)控。以上應(yīng)用均是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的。

4.2 對輸配電設(shè)施設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控

對輸變電設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，主要是為了應(yīng)對好特高壓的接入，這是智能電網(wǎng)推進(jìn)精準(zhǔn)化管理的重要要求，以狀態(tài)可視化、平臺集約控制化、信息互動(dòng)交流化為主要目標(biāo)，推動(dòng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的可檢測，生產(chǎn)過程的可監(jiān)控，風(fēng)險(xiǎn)的可預(yù)警。這一系統(tǒng)能夠運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過先進(jìn)的傳感網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)國家電網(wǎng)所下達(dá)的輸變電狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)的規(guī)范化，可以把微氣象、視頻、弧垂以及鐵塔傾斜等各類輸電線路的在線化檢測裝置、局部放電等相關(guān)變電設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線化監(jiān)測，進(jìn)而推動(dòng)設(shè)施設(shè)備狀態(tài)的可視化。

4.3 對變電設(shè)施設(shè)備進(jìn)行巡檢

對變電設(shè)備進(jìn)行巡檢，通常是指運(yùn)用在電力設(shè)備、桿塔中安裝相應(yīng)的RFID標(biāo)簽，記錄下其所有的信息，主要包括了編號、建立日期、日常維護(hù)情況、修理全過程等，同時(shí)還可記錄桿塔有關(guān)的地理位置以及經(jīng)緯度坐標(biāo)信息，這樣一來即可形成以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的電力網(wǎng)分布圖。依據(jù)以GIS為基礎(chǔ)的電力網(wǎng)分布圖來觀察桿塔和設(shè)備分布狀況，就能快速確定問題桿塔的具體位置，進(jìn)而為巡檢工作者提供清晰的標(biāo)識信息。該系統(tǒng)是建立于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的，變電站與電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)工作人員均可透過海量化傳感與傳輸網(wǎng)絡(luò)來實(shí)時(shí)檢測各個(gè)區(qū)域之中的電量安排與使用狀況，對全網(wǎng)用電數(shù)加以分析，并運(yùn)用數(shù)字化手段來控制送配電網(wǎng)絡(luò)，做到實(shí)時(shí)化調(diào)整各個(gè)區(qū)域之內(nèi)的電能分配，進(jìn)而做到電能改進(jìn)與分配的自動(dòng)化。在該系統(tǒng)之中，智能電表是被視為家域網(wǎng)接進(jìn)智能電網(wǎng)之中的，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，把居室之中的各種電器應(yīng)用智能電表接入到網(wǎng)絡(luò)之中，從而讓家用電器變得更為智能可控化。當(dāng)然，主人還可運(yùn)用家域網(wǎng)做到遠(yuǎn)程監(jiān)控各電器具體應(yīng)用狀況、耗能狀況，而且還可實(shí)施遠(yuǎn)程化操控，如此即可組建起智能家庭。運(yùn)用智能電表等技術(shù)，還能響應(yīng)電網(wǎng)企業(yè)制定出相關(guān)激勵(lì)性舉措，支持用戶更加靈活地運(yùn)用分時(shí)段計(jì)價(jià)等手段來加以管理

5 結(jié)語

綜上所述，今后的智能電網(wǎng)建設(shè)肯定會產(chǎn)生全球最大、最智能，而且在信息感知上也最全面的物聯(lián)網(wǎng)體系，但其發(fā)展也面臨著諸多挑戰(zhàn)。應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制，切實(shí)規(guī)范本行業(yè)的基礎(chǔ)型標(biāo)準(zhǔn)，而且應(yīng)當(dāng)不斷強(qiáng)化對核心技術(shù)所進(jìn)行的研究，一定要研發(fā)出中國自身的專利技術(shù)，并且強(qiáng)化對安全與個(gè)人隱私的保護(hù)，做到物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)系統(tǒng)通信協(xié)議的合理轉(zhuǎn)換，做到傳感節(jié)點(diǎn)的安全性接入，有效保障智能電網(wǎng)諸多環(huán)節(jié)的安全可靠。

[1]吳作君.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2016（3）.

[2]劉海妹.研究分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（30）.

[3]張興霖.智能電網(wǎng)基于物聯(lián)網(wǎng)的信息化建設(shè)[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017（15）.

TP391 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0053-02

連家玉（1996-），男，漢族，江蘇淮安人，本科，南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院，研究方向：控制工程；

王月男，南京郵電大學(xué)（研究生）。