物聯網技術與智能電網的融合

唐崢強

摘 要：隨著時代進步和科學技術的革新，物聯網技術逐漸出現，它可以深度融合信息通信和智能電網，提升電力工業的信息化、自動化和智能化水平，對于電力工業的結構轉型和產業升級起到了很大的推動作用。文章簡要介紹了物聯網、智能電網的相關概念和發展前景，并根據國內物聯網的研究現狀提出對智能電網物聯網的架構，為物聯網技術在智能電網中的應用研究提供了參考。

關鍵詞：智能電網；物聯網；融合

引言

近年來，隨著地球可利用資源的不斷消耗和減少，同時人們對能源利用的要求越來越高，尤其是清潔能源開發呼聲的日益高漲，怎樣合理高效地利用能源就成了一個熱點問題。而電網是能源輸送的最重要的方式，因此合理有效地配置電力輸送就成了一個迫切需要解決的問題。在這樣的背景下，依靠現代的信息技術，新材料技術和智能控制技術基礎上的智能電網的概念應用而生。

所謂智能電網，它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，利用先進的測量和傳感技術、新材料制造的設備技術、最優化的控制方法和決策支持系統技術，構建以信息化、自動化、互動化為特征的統一智能化電網，實現電力市場以及資產的優化高效運行。智能電網的最根本特征在于其智能化，而要實現其智能化，首先需要在電網設備中嵌入傳感器，利用傳感器的智能化來提高其數字化水平；其次需要利用大規模網絡化技術，進行數據的收集，通過分析系統對數據進行整合，提高電網的穩定性和安全性；最后需要對收集的數據進行分析，即根據已經掌握的數據進行相關分析，根據分析的結果，拿出更為合理的方案，實現電網的優化管理和高效運行。利用物聯網的各項感知技術對智能電網的各個環節進行信息的獲取和分析，達到對電力系統各個環節嚴密監控和數據傳遞的目的，從而保證電力系統能夠更加可靠穩定的運行。

1 物聯網的概念和關鍵技術

物聯網在國際上又稱為傳感網，是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。它是利用互聯網和局部網等通信手段把人員、物、機器、控制器和傳感器通過新的方式聯在一起，形成物與物、物與人和人與機器之間的相互聯系，從而實現信息化、智能化和遠程管理控制的智能網絡。

要想實現物聯網智能化的特點，必須采用先進的智能化技術，而物聯網的關鍵性技術主要有以下幾個方面構成。

1.1 物聯網具有先進的數據采集技術

在物聯網數據采集技術中，目前較為流行的技術分別是傳感器技術和嵌入式系統技術。通過在電網設備中嵌入傳感器，實現數據的采集，然后利用計算機將采集的數據進行數字化處理，轉變成數字信號。

1.2 物聯網具有及時的信息傳輸技術

物聯網中的信息傳輸技術可包括近距離通信技術和遠程信息傳輸技術。在近距離通信技術中，可采用無線藍牙技術和無線射頻識別技術。通過在可跟蹤的電網設備上植入射頻標簽，利用特定設備讀取相關數據，從而獲得需要采集的設備相關的數據信息。遠程信息傳輸技術分為有線信息傳輸技術和無線信息傳輸技術，有線信息傳輸技術中主要采用以電話線為傳輸媒質的傳輸技術組合和無源光纖網絡技術，遠程無線信息傳輸技術主要采用的是GPRS、3G和WLAN技術等。

1.3 物聯網具有強大的數據分析技術和智能控制技術

物聯網是建立在計算機技術基礎上的，可利用云計算強大的功能，對采集的數據進行分析和整合，把分析之后的數據及時反饋給決策者和物聯網控制的物和設備，通過最優化的決策，實現對電網的智能控制。

2 物聯網技術與智能電網的融合

2.1 利用物聯網先進的數據采集技術，實現電網數據的實時量測和采集

在對電網系統實施數據的采集過程中，主要采集結構化數據和和非結構化數據。結構化數據主要指的是用電量、電網調度和控制需要的實時數據，同時還包括大量的各種設備狀態運行過程中產生的靜態和動態信息數據，非結構化數據主要包括視頻監控、圖像處理過程中產生的數據，這些數據不方便用數據庫二維邏輯的形式來表示。由于需要采集的數據量巨大，先需要通過先進的參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息，然后由各電網的終端將這些數據按照統一的標準上傳到數據中心，這實際上構成了一定規模的物聯網系統。通過這些數據來評估用電量分布、電網設備的健康狀況和電網的完整性。

2.2 利用物聯網及時的信息傳輸技術，實現對智能電網設備的有效診斷和控制

在電網運行過程中，最重要的是保證電網運行的穩定和安全。因此實現對智能電網設備的有效診斷就變得非常重要。利用物聯網中各種數據的采集，當智能電網出現故障時，由各變電站錄波器記錄故障錄播數據，將這些數據通過物聯網的通訊傳輸設備，傳輸到電網子站的數據庫，這些數據包括靜態和動態的數據，然后通過物聯網強大的云計算能力，對電網中可能的故障進行識別，并對數據進行預處理，從而確定造成電網出現故障可能的設備和原因，再將這些數據有調度中心，通過數據解壓和解釋模塊，實現實時診斷，最終由各電網終端形成故障簡報，并將故障簡報送達決策者，從而實現對電網故障的最終診斷。在智能電網中，智能控制中心是整個智能電網的核心，為了實現智能電網綠色高效的運行，這就需要獲取可靠的數據，并及時對大量的數據進行智能化的分析和整理，以便作出正確的決策，以實現對智能電網實時高效的控制。

3 結束語

隨著信息化時代的到來，物聯網作為信息化發展階段的重要標志之一，如何在現代的電力系統中實現物聯網與電網的有機結合，成為一個重要的研究課題。在智能電網中實現與物聯網技術的融合，必將大大提高對電網數據的采集，通過對數據的高效分析，必將提高電網的運行效率，及時對電網在運行中出現的問題進行有效診斷，給出最優化解決問題的方案，有效整合電力系統各種資源，從而提高電力系統信息化水平、安全運行水平和供電的可靠性水平，同時實現電力資源的最優化配置。

參考文獻

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