基于物聯網的智能電網信息化建設分析

邵云蛟 吳屏 張凱 李超

摘 要 本文對智能電網與物聯網進行了分析比較，在此基礎上對二者的綜合運用產物、電力物聯網技術進行了闡述，旨在促進我國智能電網快速轉型，提升我國電力服務水平。

關鍵詞 物聯網;電網建設;智能電網信息化

引言

智能電網信息化的主要目標在于改變我國現有電力供應模式，推動電力系統全面開放式供應。但在改革進程中電力節點的監控與分配一直為核心技術問題。物聯網技術在多信息同時間節點異構處理上有著較為強大的功能，可以為智能電網發展提供信息支撐。

1物聯網與智能電網的關聯性分析

物聯網技術的核心仍為互聯網，其與互聯網最大的區別在于互聯網中傳遞的是提前被存儲的信息，但物聯網技術更加強調對已有物體的特征信息采集[1]。從論述中不難發現，物聯網技術的另一個核心是信息采集技術，即將射頻等感應技術采集到的物體特征信息直接接入互聯網中進行信息的交換。

而智能電網與傳統電網最大的差距在于其通過現代信息技術實現了電網信息的自動化雙向傳遞，并通過一定的算法實現了信息的自動分析與管理，增強了電網用戶實時服務能力與自我保護能力。

在對二者比較進程中不難發現，二者最終目的實現的手段都是通過對采集技術對目標物體的部分特征信息進行收集，并在互聯網技術的基礎上實現信息的自動傳遞與處理，二者在技術手段上有高度的相似性。但物聯網信息采集的目標與信息采集的種類相較于智能電網更加廣闊，而在常規條件下，智能電網對信息處理能力有著更高的要求。在智能電網信息化建設中加入物聯網的技術與理念可以有效增加智能電網的信息采集與反饋能力，加速智能電網信息化建設。

2電力物聯網

電力物聯網是物聯網技術在電網建設中深層應用而產生的概念，其具體結構可以分為三個部分，分別承擔著智能電網中的不同職責[2]。

2.1 感知層

感知層的主要作用為對目標信息進行采集，并傳遞到系統網絡中。在電力物聯網中，感知層為一個較為籠統的概念，其包含了電力網絡中運用信息采集的所有部件。在進行功能探討時，常會依照其功能特性劃分為不同的子層，由子層內部的傳感器或者如智能電表等信息采集設備進行電力相關信息采集，并將已采集到的信息傳遞到對應的信息輸送網絡中。其技術實現的核心為傳感器與通信終端設備的綜合應用。

2.2 網絡層

網絡層雖然技術手段較為復雜，但其在形式上與現代常見的網絡無本質區別，主要功能為信息的傳遞與處理。智能電力網絡中，網絡層可分為接入網與核心網，其中接入網主要負責將感知層傳回的信息傳入核心網，并且將核心網處理過后的信息繼續向外傳輸。而核心層主要負責對信息的處理，處理內容包括對傳回信息的計算、分類、構建微型數據庫，并依據客戶請求，自動向其發送目標信息。

2.3 應用層

應用層功能較為復雜，為智能化電網中自動化用戶服務實現的主要層面。應用層在設計進程中使用的技術手段也較為多樣，是物聯網技術在智能化電網中應用的高級體現。

3基于物聯網的智能電網信息化建設核心技術

3.1 云計算技術

由于用戶技術龐大，運行進程中涉及的信息種類較多，電力物聯網在發揮其效用時，常需進行海量信息處理，為此，需要強大的計算技術為其提供基礎保障。云計算技術以海量數據處理為其研發目標，在目的性明確的信息處理技術中有著無與倫比的優勢，可以有效解決電網中信息處理的困境。

3.2 通信技術

通信技術作為電力物聯網的基礎技術之一，其在電力信息雙向傳遞中有著不可取代的作用。我國已有信息技術在支撐電力物聯網的運行上不存在難以攻克的技術困境，其發展進程中主要限制來源于電力企業內部信息的格式與標準尚未實現完全統一。

3.3 虛擬能量存儲

虛擬能量存儲在電力物聯網的應用主要體現在對電力網絡資源的管理中。如，通過該技術的應用可在電力網絡中更加廣泛的布置可充放電設備，使電力網絡管理更加靈活，加強電力網絡突發情況的應對與增強電力服務的針對性。

3.4 智能電表

智能電表同樣作為現階段較為成熟的技術之一，其主要功能在于自動對用戶電力使用數據進行收集，并傳回中心網絡，再由中心網絡處理完成后，依據處理所得的結果對用戶用電行為進行預測，并進行電力劃分，提升電力服務的針對性。

4基于物聯網的智能電網信息化建設途徑與挑戰

4.1 加強用戶服務

電力物聯網的廣泛應用可以實現電力信息的雙向自由流通，即用戶可以通過某些網頁或者APP自主查詢本月耗電、季度耗電、電費余額等信息，更加快捷的進行電費充值、故障報修等事項的辦理，實現用戶服務高度智能化，滿足信息時代背景下我國居民對電力服務的需求。

4.2 加強電力設備監管

電路鋪設的特性導致了電力設備數量龐大且分布較為散亂，針對其進行有效監管是電力企業內部消耗人力資源及時間成本較高的工作。電力物聯網的應用通過傳感器的布置，更加便捷的收集電力設備周邊環境信息，如通過空氣的濕度、氣壓等信息，結合已有氣象預報成果，對周邊環境進行高精度預判，進而實現在惡劣氣候發生前，做出針對性防護措施。同時，針對布置在野外的電力設備，當其遭受野生動物等外力因素損壞時，可以及時發現、及時解決，保證電力供應的穩定性。

4.3 技術困境及應對

電力物聯網中存在的主要技術困境有：第一，物聯網整體規劃仍存在缺陷，現階段我國電力物聯網規劃進程中，有部分地區仍處于物聯網籠罩范圍之外，用戶得不到高度智能化服務的同時，對于我國電網的整體管理也會造成較大影響，電力物聯網的全國覆蓋仍需信息集成技術進一步發展。第二，信息安全的保障。信息安全是信息化建設中必須考慮的問題，尤其是對于電力企業，其運營數據中含有大量居民的私人信息，一旦發生泄漏，對企業與個人都會造成較大的傷害。為此，電力企業在信息化進程中要尤其注重信息安全建設，不斷優化自身網絡防護技術，完善企業內部病毒、木馬等數據庫，保證電力網絡信息化順暢推進。

5結束語

從用戶需求角度進行分析，智能電網信息化是電力企業發展的必經之路，物聯網作為強調個體與個體直接溝通的技術，其在電力網絡中應用，可以加速智能電網信息化的進程，相關人員應加強對物聯網技術的學習與引用，為智能電網發展提供動力。

參考文獻

[1] 田大東.智能電網視域下的電網企業信息化建設研究[J].中國新通信，2019，21（19）：44.

[2] 閆亮.基于物聯網的智能電網信息化建設研究[J].通信電源技術，2019，36（6）：158-159.