智能電網建設中物聯網技術的應用探討

黃勇達　徐高翔　趙卓（浙江溫州　325000）

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智能電網建設中物聯網技術的應用探討

黃勇達徐高翔趙卓
（浙江溫州325000）

【摘 要】要實現節能減排目標和未來國內能源開發及利用方式的轉變，必須結合我國國情走低碳電力的發展道路。而發展低碳電路的重要途徑與載體就是創建智能電網。在智能電網建設中利用物聯網技術，能有效強化電力系統的穩定性和可靠性，提升電力企業的管理質量。基于此，本文首先分析物聯網技術概況及其與智能電網建設之間的關系，然后重點從發電、輸電、變電、配電、用電以及電力資源管理六方面分析智能電網建設中物聯網技術的應用。

【關鍵詞】智能電網物聯網技術電力問題

在2010年政府工作報告中溫家寶總理多次強調了國家電力問題，認為應積極開發低碳技術和高效節能技術，挖掘新能源與可再生能源，強化智能電網建設。在大力發展低碳經濟的今天，智能電網的建設更是迫在眉睫。要實現智能電網的建設必須要在線監測電網各個環節的運行參數，實時掌控重要信息。而物聯網技術作為智能信息的感知末梢，可作為智能電網建設的關鍵技術。因此，探究物聯網技術在智能電網建設中的應用情況極具指導意義。

1　物聯網技術概況

物聯網技術，即利用射頻識別、全球定位系統等信息傳感設備，根據約定協議，將互聯網和任何物品連接進行信息通訊與交換，最終實現識別、定位、監控、跟蹤以及管理的智能化。物聯網技術憑借傳感器、全球定位系統、射頻設備等技術實時監測任何需要連接、監控以及互動的過程或是物體，收集聲、電、光等有價值信息，利用各種可能接進的網絡，實現人與物、物與物之間的鏈接以及對過程與物品的智能化識別與管理。物聯網技術有四大支撐技術，分別是識別技術、紅外感應技術、全球定位技術和M2M技術。

2　物聯網和智能電網的關系

就本質而言，國內智能電網建設的骨干網架是特高壓電網，基礎是各級電網協調發展的 電網，借助先進的信息、通信等技術，建設具備自動化、信息化和互動化特征的中國特色堅強智能電網，相對應的物聯網特征為可靠傳遞、全面感知以及智能處理。故就本質來說智能電網和物聯網技術有很多相似。就實現手段而言，建設智能電網主要是借助傳感器在客戶間以及客戶與電網公司間搭建實時性的網絡連接，實現數據讀取的高速性、實時性及雙向性，提升整個電網運作的綜合效率。同樣地，物聯網建設還是要憑借海量的傳感終端、強大的通信網絡以及可靠的智能處理和控制技術。故就實現手段來說，智能電網與物聯網的建設可相互借鑒。

綜合而言，物聯網和智能電網在本質、特征和手段上都很相似，可認為智能電網建設中物聯網技術是十分重要的技術支撐。物聯網技術能實現電力系統基礎設備資源以及通信基礎設備資源的有效整合，確保通信基礎設備資源能為電力系統的運作提供服務，有效提升電力系統運作的信息化水平。此外，智能電網也是物聯網技術應用的重要領域，智能電網的建設促使我們實現了互聯網到物聯網的轉變。信息革命后，人與人之前利用互聯網創建了聯系，物與物之間也利用發各種物理與信息網絡創建了聯系，智能電網的建設可將各類用電與供電設備聯系起來。智能電網的建設關鍵就是數字通信基礎設備，而需要和現有電力系統集成的通信、監測、傳感器、通信裝飾、控制軟件等新型硬件剛好就是物聯網技術的構成部分。簡單來說，建設智能電網需要在現有電網上增加傳感器、局域網絡和RFID技術，而物聯網本身就是這三者的有機結合，故可以說智能電網就是物聯網技術在電網中應用的體現。

3　物聯網技術在智能電網建設中的應用

3.1發電環節的應用

電網發電站作為初始環節，物聯網技術的應用十分關鍵。在電網發電環節，可在電力設備的狀態檢測、功率預測、生物質能發電、光伏發電、管理等方面推廣應用物聯網技術。如通過無線通信技術、傳感測量技術、數據挖掘技術等實現信息共享，實時分析分布式電源出力受天氣變化的影響情況，預測分布式電源可能的功率變化，進而確保分布式電源出力在可控范圍之內。如此，不單避免了分布式的電源對電網的擾動，還能智能調度系統的需求，參與調峰。

3.2輸電環節的應用

物聯網技術在輸電環節的應用主要依靠遍布整個網絡的傳感器。利用遍布電網的傳感器對線路運行情況進行實時檢測，將電能消耗量及時反饋給調度系統全局系統，還能在確保安全與可靠的基礎上，輔助調度人員優化輸電系統的運行方式，有效降低能源消耗以及電能傳輸過程中的損耗，提高電能有效傳輸效率，推動低碳經濟發展。

3.3變電環節的應用

在變電環節，利用物聯網技術可實施智能巡檢，自適應故障處理及快速反應能力，感知高壓電氣設施的運行情況，對設備進行可靠、經濟、智能的管理。創建傳感網監測網絡，對影響變電站運作的相關因素進行全面性的智能監測。以傳感網測控數據平臺為基礎，創建智能監測系統和輔助控制系統，集成安全警衛、主變消防、圖像監視等功能，解決輔助系統管理復雜、各自獨立等問題，真正意義上實現變電站運行管理的智能化。

3.4配電環節的應用

智能電網的配電環節需具備智能化的設備管理、可靠化的電力供應、智能化的線路設備巡視以及可視化的現場作業管理。結合配網通信特征，現目前還不能用單一通信方式實現配電網的通信，主要利用無線寬帶技術、光纖通信技術等實現配電網通信，但這些技術的經濟性、安全性等還不足。而物聯網技術則能有效處理配電主站及終端間的通信問題，可將配電網的全部設備和部件都與物聯網相連，有效實現配電網通信以及配電網自動化遙測、遙信以及遙控信息。此外，物聯網技術還能有效處理配電終端變動頻繁和數量多等問題。

3.5用電環節的應用

用電是面向大眾的，使用物聯網技術能實現家居智能化。家居智能化后各類用電設備都安裝智能用電插座或是集成智能用電芯片，可結合各類用電設備的特性進行運行優化處理，達到節能省電目的。如檢測到室內無人時就自動關閉照明，實現電價變化情況的實時監測，確保低電價運行。又如在白天和電力交易中心展開實時信息互動，在網上銷售太陽能電池板等。在計量計費上利用物聯網技術，可實現計費計量表對點亮的自動統計與處理，自動劃卡收繳各個等級的電能用戶電費，節省人工費用同時也避免了人為出錯。此外，利用自動化統計與判斷，還能杜絕竊電行為。

3.6電力資產管理環節的應用

在電力資產管理環節利用物聯網技術可在分布式電源并網后實施經濟調度，有效降低需求側互動操作對調度產生的影響。推廣使用電力物資、電力設備等編碼標準，形成行業標準與國家標準，并以此為基礎制定電網資產標簽編碼標準，實現電力資產的身份管理。憑借識別技術、傳感器網絡技術、通用無線業務分組技術等對電

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網資產管理進行標識、感知以及信息傳遞。以業務應用系統為基礎對電網資產管理進行信息化處理，現場收集電力資產數據，有效結合電力資產清查工作與巡檢工作，整體提升電力資產的管理質量與水平。

4　結語

綜上所述，智能電網的建設是國家發展低碳經濟、實現節能減排目標、步入可持續發展軌道的必然要求。在今天，各行各業的發展都離不開電，尤其是隨著信息網絡的深入發展，電力行業的重要性也越來越突顯。各行各業龐大的用電量推動了智能電網的建設。物

聯網技術作為信息時代的重要產物，在智能電網建設中發揮著重要作用。從發電開始，到輸電、變電、配電、用電，再到電力資產的管理，每一個環節都需要物聯網技術作支撐。由此可見，在電網的智能建設中，物聯網技術的應用十分廣泛，是整個智能電網建設的框架支撐。但在實際運用物聯網技術時必須緊密結合智能電網工程的具體情況，以便充分發揮物聯網技術的價值。

參考文獻：

［1］王英武，劉肖驄.物聯網技術在智能電網發展中的應用研究［J］.中國電力教育，2011（1）:111-112.

［2］杜兵.物聯網技術及其在智能電網建設中的應用研究［J］.電氣應用，2012（7）:41-45.