物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用研究

譚霖

摘要：物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的高效組合必將掀起一陣軒然大波。它是時(shí)代進(jìn)步和發(fā)展的重要標(biāo)志，同時(shí)他們的問(wèn)世也將給社會(huì)帶來(lái)深遠(yuǎn)的意義和作用，我們要有效地利用這些重要的資源手段，進(jìn)一步發(fā)展。發(fā)展的過(guò)程中必然存在著很多的問(wèn)題和困難，我們要正確面對(duì)這種現(xiàn)狀，通過(guò)解決的過(guò)程體會(huì)新的技術(shù)概念的形成，不斷豐富自身?xiàng)l件，以便謀求最大化發(fā)展。本文主要就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用情況展開了論述，以供參閱。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能電網(wǎng);應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主可控，保障國(guó)家電力安全的迫切需要，是促進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提升電力行業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新能力的迫切需要。物聯(lián)網(wǎng)的加入可以與智能電網(wǎng)的通信技術(shù)、量測(cè)技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、控制技術(shù)充分融合，成為智能電網(wǎng)的新的發(fā)展核心，全方位提高智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息感知深度、廣度及密度，為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。不僅如此，物聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)的技術(shù)和產(chǎn)品也將廣泛用于電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，帶動(dòng)電力系統(tǒng)智能化產(chǎn)品的更新和發(fā)展。

1電力物聯(lián)網(wǎng)

為了推動(dòng)電力系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)管趨向于智能化，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性，智能電網(wǎng)建設(shè)越來(lái)越為人們所關(guān)注。而智能電網(wǎng)建設(shè)則需要得到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有力支持。電力物聯(lián)網(wǎng)指的是在電力系統(tǒng)中依托信息傳感設(shè)備或分布式識(shí)讀設(shè)備等，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等支撐下使人、電力設(shè)備相互間構(gòu)建起智能網(wǎng)絡(luò)。其根本是一個(gè)人、電氣設(shè)備、環(huán)境之間相互感知、識(shí)別、聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。電力物聯(lián)網(wǎng)可劃分為3個(gè)層面的功能，分別為感知層面、網(wǎng)絡(luò)層面及應(yīng)用層面。其中，感知層面可劃分成感知控制、通信延伸，前者是依托智能傳感器、采集設(shè)備等對(duì)智能電網(wǎng)中的設(shè)備狀態(tài)、電量、環(huán)境等信息數(shù)據(jù)予以搜集;后者是依托通信終端模塊延伸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物體實(shí)體與網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的有效連接。網(wǎng)絡(luò)層面主要作用于實(shí)現(xiàn)信息的傳遞、控制，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸安全性、可靠性提出了較為嚴(yán)苛的要求，所以物聯(lián)網(wǎng)會(huì)經(jīng)由電力通信網(wǎng)達(dá)成信息的傳遞及控制。應(yīng)用層面涉及到應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、中間件及一系列應(yīng)用，依托對(duì)信息的計(jì)算分析實(shí)現(xiàn)可視，使物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的作用得到充分發(fā)揮。

2智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

2.1物聯(lián)網(wǎng)在構(gòu)建智能電網(wǎng)的基本框架的具體內(nèi)容

2.1.1物聯(lián)網(wǎng)中的感知層

將物聯(lián)網(wǎng)融入智能電網(wǎng)中，使其在智能電網(wǎng)的感知層中以控制子層和通信延伸子層的形式存在。控制子層是利用智能傳感器、無(wú)線射頻識(shí)別、芯片、智能采集設(shè)備、電子代碼等方式，采集智能電網(wǎng)中重要環(huán)節(jié)的電量信號(hào)、非電量信號(hào)等信息。通信延伸子層是利用WI-FI無(wú)線保真技術(shù)、無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)、超寬帶、近場(chǎng)通信等方式，將一些物理實(shí)體與網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層進(jìn)行連接。物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中感知層的應(yīng)用可以看作是對(duì)實(shí)際的“物”進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)手段。

2.1.2物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層

物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層主要以電力光纖網(wǎng)為脈絡(luò)而進(jìn)行的，通過(guò)無(wú)線寬帶加以輔助，從感知層內(nèi)獲取數(shù)據(jù)，然后有效地進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，主要擔(dān)負(fù)的是智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)接入任務(wù)，可以協(xié)助信息的傳遞。它的主要分類為核心網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)。核心網(wǎng)絡(luò)主要是由電力主要光纖網(wǎng)構(gòu)成，并且輔助一定的數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)。而接入網(wǎng)絡(luò)也是主要以電力主要光纖網(wǎng)和無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)等內(nèi)容構(gòu)成。

2.1.3物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用層

應(yīng)用層主要由應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施和各種應(yīng)用兩大部分組成。其中，應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供信息處理、計(jì)算等通用基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施、能力及資源調(diào)用接口，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用。面向智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及智能電網(wǎng)生產(chǎn)和管理中的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)運(yùn)用智能計(jì)算、模式識(shí)別等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的整合分析處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化的決策、控制和服務(wù)，最終電網(wǎng)各應(yīng)用環(huán)節(jié)的智能化水平得到穩(wěn)步的提升。

2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）變電站工作人員定位系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)變電站工作人員的精確定位，以及對(duì)工作人員工作過(guò)程中的全面跟蹤，對(duì)工區(qū)的自動(dòng)識(shí)別等，如果工作人員誤入危險(xiǎn)區(qū)域，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，對(duì)工作人員起到警示作用，避免危險(xiǎn)的發(fā)生。除此之外，系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)檢測(cè)變電站工具管理器，對(duì)工具器的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，對(duì)工具器的健康狀態(tài)進(jìn)行查詢，利用遠(yuǎn)程監(jiān)督系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作人員的監(jiān)督管理和工具器的查詢。（2）診斷地溝電纜中存在的故障。因?yàn)榈販想娎|部署在地面底，檢測(cè)和維護(hù)難度較大，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)﹄娎|進(jìn)行分布式的數(shù)據(jù)采集，利用其自組織網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯集，地面的監(jiān)測(cè)前置機(jī)可以將這些數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS和GSM網(wǎng)絡(luò)輸送到監(jiān)控中心，對(duì)地溝電纜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和判定。通過(guò)對(duì)上述指標(biāo)的檢測(cè)，進(jìn)行電纜絕緣狀態(tài)、傳輸狀態(tài)以及安全性評(píng)價(jià)。（3）圍界警報(bào)。對(duì)于電廠或者變電站而言，很多車間和廠房都是只允許專業(yè)工作人員進(jìn)入，其他非專業(yè)人士或者非工作人員都是嚴(yán)禁入內(nèi)的，為了避免外來(lái)人士進(jìn)入，很多工作場(chǎng)地都有監(jiān)控裝置和外圍區(qū)域，可是，傳統(tǒng)的控制方式存在很大的劣勢(shì)，如果外圍監(jiān)控設(shè)施損壞，那整個(gè)控制措施就失去了意義。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的圍界報(bào)警系統(tǒng)可以解決此類問(wèn)題，這種系統(tǒng)是將紅外傳感器、振動(dòng)傳感器和壓力傳感器等加在節(jié)點(diǎn)上，如果有外來(lái)人員進(jìn)入，這些傳感器就能夠自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警警報(bào)，有效控制了外來(lái)人員入侵的現(xiàn)象。（4）監(jiān)測(cè)用電情況。人們對(duì)智能電網(wǎng)最直接、最了當(dāng)?shù)捏w驗(yàn)就是智能電網(wǎng)的用電環(huán)節(jié)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的用電綜合數(shù)據(jù)感知和管理系統(tǒng)，能夠使工廠、企事業(yè)單位和家庭的用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控，除此之外，還可以遠(yuǎn)程向這些設(shè)備發(fā)送啟停的指令，用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由電量監(jiān)控器、多網(wǎng)融合終端、前置機(jī)等組成，極大的便利了工作人員，減少人力的投入，而且使監(jiān)測(cè)工作更加準(zhǔn)確和便捷。

3結(jié)束語(yǔ)

總而言之，伴隨我國(guó)社會(huì)發(fā)展對(duì)用電需求的不斷攀升，電網(wǎng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，人們對(duì)電力也提出了更為嚴(yán)苛的要求，由此為電力行業(yè)帶來(lái)了極大的考驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，使電力系統(tǒng)各部分功能得以有效強(qiáng)化，有效提升了電力資源的利用率，并增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)及預(yù)警能力，進(jìn)一步保證了電網(wǎng)的信息安全，促進(jìn)電力行業(yè)的有序健康發(fā)展。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司實(shí)業(yè)分公司）