面向智能电网的物联网技术及其应用汪琦

面向智能电网的物联网技术及其应用汪琦

汪琦

(亳州市供电公司安徽亳州236800)

摘要：伴随着坚强智能电网概念的提出，许许多多与智能电网相关的新技术也不断涌现，而面向智能电网的物联网技术的出现只是其中之一。从某种意义上来说物联网技术应用到智能电网中是社会不断发展必然结果，物联网技术的有效应用能够整合优质资源，在这个基础之上提高电力通信水平，为根本性改善新形势下电力系统基础设施的利用率奠定坚实基础。与此同时利用互联网的各项感知技术能够有效获取其各个环节的相关信息，进而实现实时监控的目的，确保电力系统的高效、安全、可靠运行，而这也是本文研究的关键所在。

关键词：智能电网；物联网；应用

引言

目前物联网技术在民用、商用等领域广泛应用。将物联网技术应用于智能电网的发电、输电、变电、配电和用电等各个环节有效的整合智能电网中的资源。电力行业直接关系到国计民生,对可靠性和安全性的要求很高,将物联网技术引入智能电网，更好的实现了智能电网的优势。

一、面向智能电网的物联网的基本架构

物联网技术的核心技术是无线传感器网络（WSN）技术。无线传感器网络技术对物联网的发展有提纲挈领的作用，是其他层面技术的整合。面向智能电网的物联网分为三个层次：

1.1感知层

感知能力逐渐成为物联网的基本要素。它主要是利用各种射频识别技术、传感器、微机电系统和二维码技术等,对信息进行收集。感知层收集信息后利用识别技术进行自动化信息识别。在有线和无线通信基础上对监控数据进行传递保证运行的数据安全可靠且具有传输效率。

1.2网络层

网络层的任务是传递采集、识别以及控制的信息，也可以称之为传输层。为了保证传输的数据覆盖全面和精确，网络层以电力光纤网为主，辅以通信网无线网、宽带网，连接物联网与智能电网专用通信网络，并根据需要灵活采用通信方法进行数据转发和设备接入。接入网和核心网组成的网络层保证了物联网与电网专用通信网络的高速和双向。

1.3应用层

应用层主要负责对获得的信息进行存储、挖掘、计算、整理、呈现等,高级应用还可以给出智能的分析结果,为作业人员提供决策上的参考。应用层的基础设施为智能电网提供通用基础服务、信息处理及资源调用接口。面向智能电网的物联网技术涉及智能电网的发电、输电、用电等各个环节。为了电网智能化的控制、决策和服务运用智能计算、模式识别等技术实现对电网相关数据的分析整合处理。

二、面向智能电网的物联网应用技术

智能电网的建设，需要保证可以在线监测电网各个环节重要运行参数，能够预测预防设备状态，结合采集到的监控信息，对输电线路辅助决策和配电环节的决策进行强化，与用户进行双向互动等。只有结合智能管理和数据高效处理技术，构建和完善网络架构等，方可以实现这些智能化任务。而物联网技术因为具有一系列的优点，可以在智能化电网重要环节及时准确全面的获取信息，值得应用和推广。

2.1应用于发电设备

借助于物联网技术，将传感监测点布置于常规机组内部，可以对机组运行情况进行了解，对各种技术指标和参数等进行掌握，这样常规机组状态监测水平就可以得到提高。将传感器网络部署于坝体，对坝体变化情况进行监测，可以对水库运行中潜在的问题和风险进行规避。同时对于风电、光伏发电厂所处的微气象地理区域和地理环境等，也可以利用物联网技术来进行监测，借助于数据采集器，来实时采集相关的气象要素，如风速、温度、湿度、气压和降雨等，这样就可以有效的监测和控制新能源发电厂。

2.2应用于输电线路

借助于物联网技术，可以更好的感知电网设备，如输电线路、高压电气等，并且与信息通信网络结合起来，联合处理、数据传输以及综合判断等功能就可以得到实现，电网智能化程度也可以得到提高。在电网输电环节中，非常重要的一个方面就是监测输电线路状态，要严格监测气象环境、线路履冰、输电线路、杆塔倾斜，出现了问题，及时发出预警信息。要想实现这些目的，就需要将物联网技术给应用过来，如传感器技术、智能分析处理技术等。通过将各种智能传感器和感知设备部署于杆塔、输电线路和重要设备上，促使物联网网络得到组成，这样可以有效识别目标，科学分类侵害行为，全方位防护电力设备的目标也可以得到实现。

2.3应用于电网设备自动化和数字化

借助于物联网，可以实时监测和预警诊断设备的环境状态信息、机械状态信息和运行状态信息等，及时预警诊断出现的问题，将故障预判和设备检修工作给及时开展下去。在长时间运行过程中，会有发热现象出现于电力设备中，设备运行状况会直接被设备各个部位的温度给表征出来，那么就可以将无线传感器网络技术给应用过来，来实时监测设备运行温度。

2.4应用于电力现场作业管理

电力行业有着一定的特殊性，电力现场作业比较复杂和危险，在电力安全生产中，非常重要的一个环节就是电力现场作业管理，一不小心就会有误操作和其他安全隐患出现。针对这种情况，在电力现场作业监管中，就可以将物联网技术给应用过来，如识别身份，监测环境信息以及远程监控等等，对对象状态进行确认，对工作程序和操作过程进行监控和记录等，这样误操作风险和安全隐患方可得到减少或者是避免，调度指挥中心和现场作业人员的实时互动也可以得到实现。

2.5应用于电力巡检管理

将物联网技术应用过来，可以促使电力巡检管理的到位监督得到实现，对巡检人员的操作进行指导，更加规范和标准的完成任务。借助于智能巡检，对设备运行环境进行监控，对运行状态信息进行掌握。在智能电网发展过程中，用户和电网的双向互动可以实现，用电效率得到了显著提升。同时在电网中也接入了大量分布式电源、微电网和储能设备等，这些业务需求给物联网技术所支持。在电动汽车及其充电网络的智能化管理中也可以应用物联网技术，借助于物联网技术，可对电动汽车运行状态、电池使用状态等实时感知，通过综合监测和分析电动汽车及充电设施，可以一体化监控管理电动汽车、电池以及人员和设备等，优化配置资源。

三、结语

将物联网技术融入到智能电网中，充分彰显了智能电网信息化、自动化、互动化的特征，是智能电网不可逆转的发展趋势。物联网技术和智能电网的融合与应用，整合了各方面资源，根本性提升了电力系统的信息化水平，进而为用户提供更加优质服务。随着智能电网和物联网技术的稳步发展和融合，相信在不久的将来会为电网带来更大的经济效益和社会效益。

参考文献

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