面向智能电网的物联网技术及其应用

面向智能电网的物联网技术及其应用

花潇

（国网山西太原供电公司山西太原030009）

摘要：智能电网与物联网作为具有重要战略意义的高新技术和新型产业，已经引起了世界各国的高度重视，美国、日本等发达国家纷纷将其列为国家战略。我国政府也极其重视，不仅将物联网、智能电网上升为国家战略，而且在产业政策、重大科技项目支持、示范工程建设等方面进行了全面部署。智能电网和物联网技术的发展，不仅能够创造一大批原创性的具有国际领先水平的科研成果，打造千亿级的产业规模，占领技术和产业的世界制高点，也将大大促进信息通信、智能电网与物联网的相互渗透和深度融合，引领以信息化、自动化、互动化为基本特征的、以全方位多维深度感知为基础的新一轮电力工业革命，促进电力工业的结构转型和产业升级。

关键词：智能电网；物联网技术；应用

一、智能电网与物联网的概念

智能电网也就是所谓的电网的智能化，它是通过高科技的网络通信技术以及各种信息设备来实现的。智能电网是传统电网与先进的传感、测量技术以及先进的控制方法的结合，通过这种结合使电网更加的安全、可靠、高效、经济。智能电网的概念一经提出就得到了世界各地的广泛重视，未来的电网发展方向必将是智能电网。

物联网就是物与物连接的互联网，它是一种在互联网基础上延伸和扩展了的网络。物联网将互联网的用户端延伸到了任何物品与物品之间，通过射频识别技术、定位系统定位技术和无线传感器技术等，自动的采集物品的信息，然后把采集到的物品信息利用智能计算机进行分析和处理，最终实现对外界物理世界的高度感知和智能化的控制。

二、面向智能电网的物联网的基本架构

物联网技术的核心技术是无线传感器网络（WSN）技术。无线传感器网络技术对物联网的发展有提纲挈领的作用，是其他层面技术的整合。面向智能电网的物联网分为三个层次：

2.1感知层感知能力逐渐成为物联网的基本要素。它主要是利用各种射频识别技术、传感器、微机电系统和二维码技术等，对信息进行收集。感知层收集信息后利用识别技术进行自动化信息识别。在有线和无线通信基础上对监控数据进行传递保证运行的数据安全可靠且具有传输效率。

2.2网络层

网络层的任务是传递采集、识别以及控制的信息，也可以称之为传输层。为了保证传输的数据覆盖全面和精确，网络层以电力光纤网为主，辅以通信网无线网、宽带网，连接物联网与智能电网专用通信网络，并根据需要灵活采用通信方法进行数据转发和设备接入。接入网和核心网组成的网络层保证了物联网与电网专用通信网络的高速和双向。

2.3应用层

应用层主要负责对获得的信息进行存储、挖掘、计算、整理、呈现等，高级应用还可以给出智能的分析结果，为作业人员提供决策上的参考。应用层的基础设施为智能电网提供通用基础服务、信息处理及资源调用接口。面向智能电网的物联网技术涉及智能电网的发电、输电、用电等各个环节。为了电网智能化的控制、决策和服务运用智能计算、模式识别等技术实现对电网相关数据的分析整合处理。

三、新形势下物联网技术在智能电网中的应用

3.1将物联网技术应用到智能电网生产和设备检修中

智能电网是一个非常复杂且强大的系统，需要各种高新技术和先进的科学技术做支撑，因而需要拥有一个准确、高效的管理体系进行管理，才能够确保相关工作的顺利进行。物联网所具备的射频识别技术能够在特定条件下能够识别不同标签，对每一种物件进行无误跟踪。将物联网技术应用到智能电网的生产和设备检修中不仅能够提升其工作效率，某种程度上还能够提升其准确率。例如：对于智能电网中的输电设备可以贴上物联网的标签，这样工作人员就可以通过相关设备观察到设备的运行状态，倘若出现故障能够及时发现并解决，为智能电网设备的管理提供便利。再者，物联网应用到智能电网中不仅能够满足其生产和设备检修高层次要求，还能够实时采集设备电流、功率等相关数据，在这个基础之上依据实际情况对设备的过载、重载情况进行统计分析。物联网的另一个特点就是在有网络情况下手持终端便能够进行相关工作，智能电网的工作人员也能够实行远程信息交流。从另一方面来说工作人员能够在最短时间内发现电力系统在某个地方出现故障，能够将信息传输相关部门，便于工作人员及时处理设备故障，为电力系统的高效、平稳运行创造条件。

3.2物联网技术应用到智能电网中可以帮助其进行运行调度

智能电网系统涉及范围比较广，因此其运行难度相对来说也比较大。换一种方式来说智能电网的运行需要实时监控与预警，我们都知晓物联网感知层存在多种传感器的终端设备，而这些传感器的终端设备能够获取所需要数据，知晓电网的各种运行状态，根本性实时监控智能电网运行状态。除此之外，物联网技术有效应用到智能电网中还能够对气象水文等进行检测，从表面上来看这些数据没有实质性意义，但是从深层意义上来说这些数据能够为智能电网负荷预测提供理论依据，为制定出行之有效的电力系统调度计划创造条件，为智能电网的稳定发展奠定坚实基础。

3.3物联网技术应用到智能电网中能够扩展其营销业务

将物联网技术应用到智能电网中可以优化其电源管理和储能管理，而这两项业务主要是依靠通信信道、主站以及智能监控。在另一个方面，物联网技术应用到智能电网中可以实现智能家居服务。智能家居顾名思义就是远程监控家庭用电，一定程度上能够减少电源浪费，在节能方面发挥着积极作用。智能家居在特定条件下用户通过某种终端同家里面的用电设备有效连接起来，是智能家居环境的再造，在各方面都得到保障的基础上利用终端设备查看用户用电情况，这样就能够实时监控家庭用电情况。智能家居作为智能电网的一项特殊且重要的业务，从某种意义上来说拓宽和延伸了其营销渠道。值得一提的是，物联网技术应用到物联网中还能够对用户信息进行监控，在采集和整理信息的同时，为用户提供更多优质服务，为整体提升智能电网的形象提供了可能，相应的智能电能竞争力也获得相应提升。

四、结语

在电力系统飞速发展过程中，智能电网建设受到了人们的关注，智能电网对信息化、自动化和互动化有着较高要求，那么就需要将先进的物联网技术给应用到传统电网各个环节中。实践研究表明，通过融合渗透智能电网和物联网，可以对通信基础设施资源和电力系统基础设施资源有效的整合，电力系统运行的信息化水平得到提高，更加高效安全的传输电能。相关人员需要深入研究，对智能电网中物联网技术的应用方案进行健全和完善。

参考文献：

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