淺談基于物聯網的智能電網信息化建設

詹志宏 蔣小莉 劉忠 姚洋 童為為 王寧寧

摘要：新時期，在我國經濟不斷得到快速發展的狀態下，人們工作和生活對于電力企業的要求越來越高，電力企業在進行智能電網建設的過程中，要能夠不斷應用先進的技術，促進自身技術核心的革新。物聯網技術是近年來得到國內外高度認可的創新技術，因此，我國在進行智能電網建設的過程中要能夠加強對物聯網技術的了解，提高該技術的應用水平，不斷形成物聯網核心技術，并將其進行深層次的推廣，以配套的服務工程來完善智能電網的服務質量，從而提高人們的生活水平。

關鍵詞：物聯網技術;智能電網;建設

1 物聯網概述

物聯網（Internet of Things）指借助裝置在各類物體上的電子標簽（RFID）、紅外感應器、全球定位系統（GPS）和二維碼等設備，通過接口與無線網絡相連，從而給物體賦予智能，既可以實現人與物體的溝通和對話，也可以實現物體與物體之間的溝通和對話，同時進行數據與信息的交換和通信，以實現對物品的識別、定位、跟蹤、監控、管理等一系列智能化活動的網絡。

物聯網的應用領域從面向企業的智能交通、物流調度追蹤、基站監控等擴展到了面向公眾的智能電網、個人醫療、智能家居等，遍及各行各業，但目前還處于起步階段，尚未大規模普及。物聯網產業覆蓋了傳感感知、傳輸通道、運算處理、行業應用等領域，其中涉及射頻識別、傳感器、無線網絡傳輸、高性能計算、智能控制等技術。在智能電網行業中，無處不在利用物聯網技術、網絡和設備來實現電網的智能化，它們之間早已實現了相互融合與滲透。物聯網的產業化發展將大力推動智能電網的發展，智能電網行業現已被公認為物聯網產業化發展落到實際應用最能取得成功的優先行業之一。

2 物聯網技術在智能電網建設中的重要作用

物聯網概念的提出，促進了信息技術在社會發展中的應用。物聯網技術的使用，是信息時代發展的必然趨勢。物聯網即是利用信息技術實現物品與互聯網的連接，把物品的信息存儲于互聯網當中，以促進信息化時代物品的快捷消費。物聯網技術的使用，充分利用了信息技術的智能化、監控以及管理等功能。物聯網通過感知層、網絡層和應用層三者依次進行，實現了物與物、物與人的聯系，促進了信息技術的發展與完善。隨著信息技術的普及，物聯網技術廣泛地應用于各個行業，促進了物聯網相關產業的發展和進步。

進入新世紀以來，我國的物聯網產業發展快速，在當前的國際物聯網發展中，擔當著重要角色。國家的科技項目和各項計劃，需要信息技術的提供支持，以實現各項工作的高效進行。物聯網技術的使用，包括采用高性能、大數據技術等，促進了物聯網運行體系的完善和相關研究的進一步發展。國家通過開展傳感技術、傳感器網絡實驗等項目，使得物聯網技術的應用具有極為重要的現實意義。物聯網技術已經廣泛的應用于我國的交通、物流、災情監測、醫療等各方面，促進了各個領域的發展與進步。

3 基于物聯網的智能電網體系結構

3.1 數據融合層

利用云計算等各種數據融合技術，對海量數據的交換與融合進行管理，提供數據存儲以及跨分區、跨系統的整合、集成、訪問功能。對電網未來海量的各種數據等進行大量的壓縮、存儲、加工、共享，通過建立模型、數據挖掘、在線分析等信息技術實現數據的知識管理與智能決策。其主要技術涉及數據建模、數據存儲、數據倉庫、數據挖掘、網絡分布處理、虛擬化、云計算等。

3.2 電網設備感知層

電網設備感知層包括電網各類需要信息傳輸與交換的元件和設備，電網設備感知層包括二維碼標簽和識讀器、射頻識別標簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器、傳感器網絡，無線傳感器網絡（WSN）感知層的主要作用是感知和識別物體，采集并捕獲信息。對配電網和用戶網而言，其物聯網建設的關鍵點在于數據采集與數據采集過程中的智能化監控，負責整個系統的電能信息采集、用電管理以及數據管理和數據應用。

3.3 網絡通信層

網絡通信層以電力光纖網為主，輔以電力線載波通信網、無線寬帶網，實現感知層各類電力系統信息在廣域或局部范圍內的信息傳輸。數據采集遠程通信網絡可采用多種無線、有線數據傳輸網絡，可以是專用或公共的無線、有線通信網絡以及電力線載波通信網絡。采集終端之間的通信為本地通信網絡，可采用電力線載波、微功率無線、RS485 總線以及其他有線網絡。

3.4 智能電網應用層

應用層主要采用智能計算、模式識別、信息系統等技術實現電網運營的綜合分析與監測處理，實現智能化的決策、控制和服務，從而提升電網各應用環節的智能化水平。智能電網應用層使物聯網技術與智能電網的需求相結合，實現電網智能化應用的解決方案。智能電力物聯網一體化管理平臺的具體實現在一層當中，主要包括電網監測預警系統、電網設備監測系統、供需平衡控制等各種運營監測系統。

4 有效應用物聯網技術建設智能電網的措施

新時期，我們在對電力行業的技術和發展進行創新的過程中可以有效應用物聯網技術，它能夠提升智能電網的安全性能。在我國現階段的智能電網發展實際狀況下，我們應該從三個方面來促進物聯網技術在智能電網建設中的應用。

4.1 加強推廣物聯網技術

現階段我國的智能電網在建設過程中對于物聯網技術的重視程度還不夠，所以政府及相關電力部門要大力加強物聯網技術的宣傳和講座，促使電力系統能夠更快認識到物聯網技術的重要性。例如，建立體驗中心，促使物聯網技術在電力系統當中能夠進行使用，并確保相關人員能夠對其加強了解。將國外先進的物聯網技術應用的實例引入到電力企業，向工作人員進行講解物聯網技術應用的過程和重要方法。還可以將電力系統的相關介紹應用到互聯網的一些網站上，促進物聯網知識的普及，提高物聯網技術的宣傳力度。

4.2 促進物聯網核心技術的快速形成

在這一過程中，要充分發揮政府的引導和支持作用，鼓勵加強研究傳感器和智能芯片等能夠促進智能電網不斷發展的核心技術。通過加強投資和研究，促使我國能夠自主的進行技術開發，構成智能電網技術專利。還可以促進各項技術之間的合作，例如將RFID和傳感器技術進行結合來重新研發，促進物聯網技術得到更加牢固的基礎。

4.3 促使配套服務工程在智能電網中進行完善

要想提高電力企業的服務效率和質量，就要以健全的服務保障體系為基礎。采取相應措施和有效政策來扶持電力企業。特別是當電力系統面對實際問題時，要對人力、物力和稅收等問題進行細致的研究，堅持應用物聯扶持政策，在電力行業和智慧城市建設等重要項目當中進行物聯網技術的宣傳和推廣。作為重要的橋梁，中介能夠促進電力企業與物聯網技術之間的溝通，以技術評估、咨詢和技術轉移等多種方法，促使一個良好的交流平臺的建立，促進電力產業的不斷進步，加強電力產業之間的交流與合作[3]。

5 結語

物聯網技術是在現代信息和傳感技術不斷進步的狀況下發展起來的。在信息時代的背景條件下，我國加強電網建設的重點就是促進物聯網技術的有效應用。現階段我國的智能電網應用的技術包括測量、設備和控制等，這些技術作為核心，不斷促進智能電網的發展。在應用物聯網技術的過程中，要將其融入到電網技術的各個環節當中，為不斷推動電網的建設和安全管理，以及運行維護等各個方面工作的完善做出貢獻。

參考文獻：

[1]曾鳴，李紅林，薛松，曾博，王致杰.系統安全背景下未來智能電網建設關鍵技術發展方向――印度大停電事故深層次原因分析及對中國電力工業的啟示[J].中國電機工程學報，2012，25（02）：175-181.

[2]龔冠誠.國網平羅縣供電公司智能電網建設項目質量控制研究[D].寧夏大學，2014.

[3]黃立新.智能電網條件下輸電檢修優化模式與實施方案研究[D].華北電力大學，2013.