智能電網(wǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

王開(kāi)郁

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)海南有限公司，海南 ?？?570206）

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)的內(nèi)涵

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)指的是在物理及網(wǎng)絡(luò)信息融合作用下，采取傳感器技術(shù)、GPS定位技術(shù)等各種互聯(lián)網(wǎng)傳輸方式，去對(duì)客觀物體的信息進(jìn)行獲取和判斷，從而得到物體的具體信息特點(diǎn)，對(duì)其達(dá)到智能化管理目的。在新時(shí)期環(huán)境下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)慢慢滲透人們的日常生活中，其作為互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，也是標(biāo)準(zhǔn)和可交互操作的通信協(xié)議，其屬于終端設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以將高頻識(shí)別、傳感器以及互聯(lián)網(wǎng)等各種技術(shù)進(jìn)行融合，將所有物品進(jìn)行有效的銜接的新技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)“物物相連”的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。

1.2 智能電網(wǎng)簡(jiǎn)析

在智能電網(wǎng)管理當(dāng)中，可以將各種先進(jìn)技術(shù)融入其中，如信息通信、傳感測(cè)量及自動(dòng)控制等技術(shù)，這樣能夠促使電網(wǎng)形成現(xiàn)代化新型電網(wǎng)管理及檢修系統(tǒng)[1]。在電網(wǎng)智能技術(shù)中，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要展現(xiàn)在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行管理和監(jiān)控方面，特別是在故障的監(jiān)控與判斷，提供了很大的便利性?？梢?jiàn)，在智能電網(wǎng)中滲透物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，除了提升電網(wǎng)管理工作效率外，也優(yōu)化了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)電網(wǎng)管理和控制具有促進(jìn)意義。

2 智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和作用分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)增智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)范圍

在電力系統(tǒng)管理過(guò)程中，從供電到用電消費(fèi)完成整個(gè)過(guò)程都需要消耗大量的勞動(dòng)力，其中涉及對(duì)電力設(shè)備的操作和監(jiān)控、調(diào)節(jié)等。然而由于電力部門人力不足、電網(wǎng)信息獲取不完整等問(wèn)題，工作效率十分低下，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性也沒(méi)有發(fā)揮出作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入電網(wǎng)當(dāng)中，通過(guò)電網(wǎng)測(cè)量設(shè)備，在控制系統(tǒng)上對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和操作，在智能傳感系統(tǒng)的利用下，在終端收集電網(wǎng)信息，并判斷電網(wǎng)故障問(wèn)題，這樣不僅節(jié)省大量的人力，還提升了工作時(shí)效性，降低了電網(wǎng)系統(tǒng)人工管理的失誤率。

2.2 達(dá)到多能源交互的目的

如今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)呈現(xiàn)出飛速發(fā)展趨勢(shì)，通信效率也有了顯著的提升，智能電網(wǎng)發(fā)電具有各種各樣的形式，工作人員可以根據(jù)具體情況和要求，合理調(diào)整電力輸出。比如，在白天可以運(yùn)用風(fēng)能或太陽(yáng)能等綠色可再生能源進(jìn)行發(fā)電。在夜晚來(lái)臨之際，太陽(yáng)能明顯不足，可以通過(guò)水力或者火力進(jìn)行發(fā)電工作，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助運(yùn)用下，可以對(duì)電網(wǎng)的實(shí)際情況和信息進(jìn)行全面把握，利用分布式互聯(lián)網(wǎng)，從而科學(xué)調(diào)節(jié)用電裝置。對(duì)電力設(shè)備監(jiān)控的主要目的則是通過(guò)科學(xué)技術(shù)對(duì)電力輸出進(jìn)行有效控制。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用策略

3.1 智能電網(wǎng)中傳感節(jié)點(diǎn)技術(shù)用于架空輸電線路故障判斷分析

物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電網(wǎng)中發(fā)揮出了關(guān)鍵性作用。傳感器技術(shù)作為網(wǎng)通信技術(shù)中不可或缺的一部分，其具有高精度、適應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。其由于方便安裝、功率低、抗干擾等特征在智能電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。因此，在智能電網(wǎng)中對(duì)微小智能傳感器進(jìn)行應(yīng)用，可以對(duì)智能電網(wǎng)中海量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和測(cè)量，從而拓寬傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用范圍。其次，在具體應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該從智能電網(wǎng)底層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)入手，在智能電網(wǎng)信息傳輸及采集過(guò)程中需要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效應(yīng)用。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)傳感節(jié)點(diǎn)技術(shù)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的相互融合，可以對(duì)智能電網(wǎng)中架空輸電線路故障問(wèn)題進(jìn)行全方位判斷與預(yù)測(cè)，這樣有利于為架空線路的安全性運(yùn)行提供有效保障。如傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù)對(duì)線路故障實(shí)施檢測(cè)過(guò)程中，可以從過(guò)流值、重合閘等，直接判斷出故障類型及位置[1]。在主機(jī)檢測(cè)中，只要發(fā)現(xiàn)某條線路傳感器節(jié)點(diǎn)電流值超出機(jī)電保護(hù)器規(guī)定值范圍外，那么將可能導(dǎo)致停電或跳閘故障問(wèn)題的產(chǎn)生，也可以判斷出是線路短路故障所導(dǎo)致的。在重合閘重新啟動(dòng)后，也會(huì)促使其他線路瞬間電流流動(dòng)，極易導(dǎo)致其他檢測(cè)終端出現(xiàn)判斷失誤問(wèn)題，為了防止以上問(wèn)題產(chǎn)生，當(dāng)線路出現(xiàn)問(wèn)題或故障時(shí)，故障重合閘三十秒后，才正式啟動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)，這樣當(dāng)它獲取到線路故障信息時(shí)，也能通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，將故障信息直接傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)，從而對(duì)故障進(jìn)行智能判斷與分析，最終明確故障位置和成因，系統(tǒng)發(fā)出故障警告信號(hào)。

3.2 5G通信技術(shù)用于智能電網(wǎng)中電纜狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

5G作為當(dāng)代社會(huì)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的有效核心技術(shù)之一，能夠處理海量無(wú)線通信需求，有效完成不同場(chǎng)景的各種要求。其具有低功耗寬帶、低時(shí)延高、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)葍?yōu)勢(shì)和特征，可以直接在分布式電源發(fā)電狀況中發(fā)揮出有效的作用，對(duì)發(fā)電狀況開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)能源利用率的大大提升產(chǎn)生了積極影響。其次，在電纜狀態(tài)預(yù)測(cè)和判斷方面也產(chǎn)生著重要的作用，可以及時(shí)的預(yù)防發(fā)生問(wèn)題的發(fā)生。除此之外，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和5G通信技術(shù)進(jìn)行相互融合，再將兩者的優(yōu)勢(shì)和功能發(fā)揮出來(lái)，可以在大數(shù)據(jù)技術(shù)的利用下，對(duì)電力用戶的實(shí)際用電率進(jìn)行分析，有利于優(yōu)化和調(diào)整電力輸送，避免造成電能的大量消耗與浪費(fèi)，這樣也和我國(guó)現(xiàn)代環(huán)保節(jié)能理念要求十分相符。

3.3 智能用電服務(wù)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

現(xiàn)如今，在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦须娔芏际侵匾慕M成部分。目前，除了在居民住宅中應(yīng)用到智能電網(wǎng)外，在大型廠區(qū)、企業(yè)中等都可以看到智能電網(wǎng)和設(shè)備的“身影”如聲控設(shè)備、自動(dòng)閘門、智能汽車導(dǎo)航儀以及實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備等。以上設(shè)備的所有操作步驟都是通過(guò)電力部門將電力通信網(wǎng)傳輸給不同用戶，互聯(lián)網(wǎng)將公共通信網(wǎng)傳輸居民用戶，其中包括了新能源充電用戶。對(duì)于以上用戶的用電，都可以采取物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)他們的用電行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。其次，在智能電網(wǎng)載體影響下，給每個(gè)用戶配置智能電表控制器，用戶則安裝智能家電、智能插座等、關(guān)于新能源汽車充電用戶，則需要安裝煙霧報(bào)警器、智能充電和檢測(cè)系統(tǒng)等，這樣才能在智能電網(wǎng)用電系統(tǒng)中將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮得淋漓盡致，確保了用戶用電的可靠性和安全性。

3.4 智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的營(yíng)銷業(yè)務(wù)拓展

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中不僅得到了廣泛應(yīng)用，也發(fā)揮出了諸多的功能和優(yōu)勢(shì)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)智能電網(wǎng)實(shí)施分布式電源管理及儲(chǔ)能管理。其主要是通過(guò)通信信道、主站及智能監(jiān)控終端等各種技術(shù)，和用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行有效融合去完成的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)除了可以對(duì)分布式電源裝置、儲(chǔ)能裝置進(jìn)行靈活接入外，還可以對(duì)智能家居、智能小區(qū)進(jìn)行智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控，這些都對(duì)智能電網(wǎng)能源的整體化管理十分有利。其次，智能電網(wǎng)系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用下，也能達(dá)到智能家居服務(wù)目的。智能家居主要指的是對(duì)家庭所有用電進(jìn)行遠(yuǎn)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，除了起到節(jié)能的作用，還能節(jié)省大量的電費(fèi)，甚至還能有效的避開(kāi)用電高峰，防止給家居用電造成不良影響的問(wèn)題。智能家居對(duì)家電設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家居環(huán)境的全真模擬，再通過(guò)移動(dòng)設(shè)備對(duì)家庭用電狀況進(jìn)行查看，還能對(duì)家庭用電進(jìn)行正常調(diào)控。另外，智能家居作為智能電網(wǎng)中十分重要的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，對(duì)智能電網(wǎng)的營(yíng)銷業(yè)務(wù)的拓展產(chǎn)生著積極作用。對(duì)智能家居進(jìn)行用電分配基礎(chǔ)上，也能在省電模式上給用戶提供技術(shù)和問(wèn)題咨詢方面的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以對(duì)智能用戶信息進(jìn)行收集，對(duì)其采取實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)用戶的用電負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)化管理和調(diào)控。主要是結(jié)合業(yè)務(wù)性質(zhì)的有所不同以及數(shù)據(jù)采集不同的要求，制定的不同采集任務(wù)，對(duì)采集任務(wù)執(zhí)行情況實(shí)施管理，這樣才能為不同用戶提供多樣化服務(wù)需求。智能電網(wǎng)營(yíng)銷計(jì)量業(yè)務(wù)的完善與實(shí)施，在幫助智能電網(wǎng)部門樹(shù)立良好服務(wù)形象的基礎(chǔ)上，也進(jìn)一步促進(jìn)了智能電網(wǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的有效提高[2]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)的廣泛運(yùn)用，為電網(wǎng)管理工作帶來(lái)了重要的促進(jìn)作用。不僅推動(dòng)了電網(wǎng)管理工作朝著科學(xué)化方向發(fā)展，也進(jìn)一步提升電網(wǎng)管理工作效率。最為主要的是當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，工作人員可以在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的利用下，及時(shí)找到故障位置及原因，對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的處理。可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生，對(duì)智能電網(wǎng)的可持續(xù)性發(fā)展提供了全面的技術(shù)保障。在未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)應(yīng)該朝著更加深層次的方向邁進(jìn)，相關(guān)學(xué)者也應(yīng)該對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)一步開(kāi)展探索和研究，這樣才能將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和功能全面發(fā)揮出來(lái)。