淺議面向智能電網的物聯網技術及其應用

寧尚明（成都理工大學物聯網工程系，四川 成都 610059）

高新技術

淺議面向智能電網的物聯網技術及其應用

寧尚明
（成都理工大學物聯網工程系，四川 成都 610059）

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，如今已經得到了較為廣泛的應用，在一定程度上實現了電力工業革命，提升了電力工業的信息化、自動化和互動化水平，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。本文簡要分析了面向智能電網的物聯網技術及其應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：智能電網；物聯網技術；應用

我國電網在不斷發展過程中，信息化程度越來越高，但是還需要采取一系列的措施進行完善和強化，以便提升電網穩定水平，強化電網運行靈活性等，針對這種情況，我們就可以應用物聯網技術，以便促使電網的可靠性和安全性得到增強，推動我國電力事業獲得更好更快的發展和進步。

一、面向智能電網的物聯網架構分析

1框架模塊

面向智能電網的物聯網有機結合了電網各個環節的實際情況和應用需求，對四大應用模塊進行了確立，分別是智能輸電模塊、智能配電模塊和智能變電模塊以及智能用電模塊。結合這四大模塊的應用需求，對電力整體信息平臺進行構建，以便更好的應用和處理上層信息。同時，信息處理都是在信息平臺數據庫上完成的，通過結合云計算技術，來實時處理海量數據，進而實時監測變電站設備及配電變壓器的運行情況，及時處理出現的各種問題。另外，可以統一調配電力資源，與用戶之間的雙向互動可以得到實現，促使智能電網運行的安全性和可靠性得到強化。

2功能模塊

面向智能電網的物聯網結合不同環節的特點，將不同的實際應用需求給提了出來。在每一個階段需要采用差異化的支持技術來實現不同的功能，我們用三層網絡體系架構劃分了面向智能電網的物聯網，分別是感知延伸層、網絡層和應用層。其中，感知延伸層主要是對諸多目標進行監測，如電力對象、智能安防等。我們用接入網和核心網來繼續劃分網絡層，主要是實時采集數據，并且提高了回傳的可靠性。另外在應用層方面，對各類電力應用平臺進行了構建，促使智能電網各項業務需求得到滿足，這樣管理和監控目的就可以達成。

二、面向智能電網的物聯網應用技術

智能電網的建設，需要保證可以在線監測電網各個環節重要運行參數，能夠預測預防設備狀態，結合采集到的監控信息，對輸電線路輔助決策和配電環節的決策進行強化，與用戶進行雙向互動等。只有結合智能管理和數據高效處理技術，構建和完善網絡架構等，方可以實現這些智能化任務。而物聯網技術因為具有一系列的優點，可以在智能化電網重要環節及時準確全面的獲取信息，值得應用和推廣。

1應用于發電設備

借助于物聯網技術，將傳感監測點布置于常規機組內部，可以對機組運行情況進行了解，對各種技術指標和參數等進行掌握，這樣常規機組狀態監測水平就可以得到提高。將傳感器網絡部署于壩體，對壩體變化情況進行監測，可以對水庫運行中潛在的問題和風險進行規避。同時對于風電、光伏發電廠所處的微氣象地理區域和地理環境等，也可以利用物聯網技術來進行監測，借助于數據采集器，來實時采集相關的氣象要素，如風速、溫度、濕度、氣壓和降雨等，這樣就可以有效的監測和控制新能源發電廠。

2應用于輸電線路

借助于物聯網技術，可以更好的感知電網設備，如輸電線路、高壓電氣等，并且與信息通信網絡結合起來，聯合處理、數據傳輸以及綜合判斷等功能就可以得到實現，電網智能化程度也可以得到提高。在電網輸電環節中，非常重要的一個方面就是監測輸電線路狀態，要嚴格監測氣象環境、線路履冰、輸電線路、桿塔傾斜，出現了問題，及時發出預警信息。要想實現這些目的，就需要將物聯網技術給應用過來，如傳感器技術、智能分析處理技術等。通過將各種智能傳感器和感知設備部署于桿塔、輸電線路和重要設備上，促使物聯網網絡得到組成，這樣可以有效識別目標，科學分類侵害行為，全方位防護電力設備的目標也可以得到實現。

3應用于電網設備自動化和數字化

借助于物聯網，可以實時監測和預警診斷設備的環境狀態信息、機械狀態信息和運行狀態信息等，及時預警診斷出現的問題，將故障預判和設備檢修工作給及時開展下去。在長時間運行過程中，會有發熱現象出現于電力設備中，設備運行狀況會直接被設備各個部位的溫度給表征出來，那么就可以將無線傳感器網絡技術給應用過來，來實時監測設備運行溫度。

4應用于電力現場作業管理

電力行業有著一定的特殊性，電力現場作業比較復雜和危險，在電力安全生產中，非常重要的一個環節就是電力現場作業管理，一不小心就會有誤操作和其他安全隱患出現。針對這種情況，在電力現場作業監管中，就可以將物聯網技術給應用過來，如識別身份，監測環境信息以及遠程監控等等，對對象狀態進行確認，對工作程序和操作過程進行監控和記錄等，這樣誤操作風險和安全隱患方可得到減少或者是避免，調度指揮中心和現場作業人員的實時互動也可以得到實現。

5應用于電力巡檢管理

將物聯網技術應用過來，可以促使電力巡檢管理的到位監督得到實現，對巡檢人員的操作進行指導，更加規范和標準的完成任務。借助于智能巡檢，對設備運行環境進行監控，對運行狀態信息進行掌握。在智能電網發展過程中，用戶和電網的雙向互動可以實現，用電效率得到了顯著提升。同時在電網中也接入了大量分布式電源、微電網和儲能設備等，這些業務需求給物聯網技術所支持。在電動汽車及其充電網絡的智能化管理中也可以應用物聯網技術，借助于物聯網技術，可對電動汽車運行狀態、電池使用狀態等實時感知，通過綜合監測和分析電動汽車及充電設施，可以一體化監控管理電動汽車、電池以及人員和設備等，優化配置資源。

結語

在電力系統飛速發展過程中，智能電網建設受到了人們的關注，智能電網對信息化、自動化和互動化有著較高要求，那么就需要將先進的物聯網技術給應用到傳統電網各個環節中。實踐研究表明，通過融合滲透智能電網和物聯網，可以對通信基礎設施資源和電力系統基礎設施資源有效的整合，電力系統運行的信息化水平得到提高，更加高效安全的傳輸電能。相關人員需要深入研究，對智能電網中物聯網技術的應用方案進行健全和完善。

參考文獻

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