基于物聯網技術的智能電網應用與技術簡介

陳明星　曹志敏

【摘要】 電網產業鏈可以依次劃分為發電、輸電、變電、配電、用電、調度6個環節。隨著電力需求的不斷增長與電網規模的不斷擴大，使得傳統形式下構建的大電網成本高、運行難度大，同時在適應用戶用電的高要求、高可靠性和高容量需求方面，存在較多的瓶頸問題，因此電網在不斷改造的過程中前進。世界各國也在這樣的形勢下，將目光轉移到了近來推出的物聯網技術，希望通過該項新技術改善電網建設與運行過程中的不足，提高國家電網建設的質量和運行能力，為廣大用戶提供良好的服務質量，也為提高大家的生活水準做出貢獻。

【關鍵詞】 物聯網 智能電網 應用

一、智能電網與物聯網

應用物聯網技術，智能電網將傳統電網、用電用戶及用電設備等覆蓋，形成一個完整的巨大的網絡，為實現節能減排、電網信息化、自動化、互動化提供技術支撐，也為電網運行和服務質量的提高提供技術保障，進而促進及推動電力工業的發展和轉型。

二、物聯網在智能電網中的應用

從結構上來看，物聯網具有三層體系結構，包括感知層、網絡層和應用層。感知層主要包括感知控制層和通信子層。在這層，主要實現的是利用感知元器件將電網各個環節的信息采集回來，并通過通信子層傳送到物聯網的第二層，即網絡層。網絡層包括了核心網絡。在智能電網中，電信息具有較高要求的安全性和可靠性特點，需要系統在實時情況下完成對電網的控制和傳輸。因此智能電網的網絡層實現的難度較大。在應用層上，通過先進的計算機信息處理技術，對智能電網進行決策、控制和服務。

物聯網在智能電網中，覆蓋其6大環節。在每個環節中，都占據著重要的作用。（1）發電環節中，可以對發電常規機組的狀態進行監測，掌握其運行達到精準化水平。對通過水力進行發電的，同樣也可以監測壩體的壓力承受情況，規避風險。其他發電方式下，同樣能夠利用專用的傳感設備將第一時間的狀態采集回來。（2）配電和輸電環節中，在塔桿、輸電線路上部署各種傳感器，同樣可以實現目標的識別、分類及有效的區域定位，提高這些輸電設備的維護水平。（3）變電環節中，對輸變電設備的氣象環境、圖像視頻、導線震動幅度等信息進行監測，部分電信息與電網信息融合時，進行精確的分析，對消除線路的及設備的缺陷提供技術保障，提高電網的運行水平。（4）用電環節中，則能及時獲知用戶的需求，幫助實現用電的雙向交互，為智能家居、家庭的能效管理及其他用電設備，提供可靠的供電和高用電效率，并為節能減排提供技術性的保障。（5）在調度環節中，可以監測電力設備的全景狀態圖，精確科學的評估設備的狀態及其壽命，為降低成本提供決策，從而提高電網的運行水平和管理水平。

三、智能電網的支撐技術

智能電網在物聯網的支撐下，可以得到迅速的發展，其主要的支撐技術有以下一些：（1）通信技術。智能電網的通信要求實時及高效。目前常見的通信技術有光纖通信、無線通信、組網、公網通信及電力線載波通信。由于各自特點的不同，目前在智能電網中，電力線載波通信具有一定的優勢。（2）智能電表。在用電環節中，智能電表是一個關鍵的部分，同時，也是組建智能家居系統的前提。應用智能電表可以上實現遠程自動化抄表，用電量的自動計算機用電的自動管理。智能電表在家庭中的應用隨著設備的改進及推廣，會更加適合家庭用電設備的。智能電表同時也是實現節能減排的一個有效管理方式。（3）智能終端設備。用電信息的智能化主要體現在利用智能采集系統將包括用電信息、報警信息、用電模式等信息在內傳送到用戶終端設備上。用戶通過終端信息可以規劃用電，管理自己的用電，同時也可以與電力企業進行交流互動，從而優化管理。（4）智能采集。智能采集系統主要實現對用戶用電信息進行實時采集，同時完成在線診斷用電的功能。對采集回來的信息，電力管理部門可以進行分析和決策，對超出界限的用電進行管理，對不合格設備的使用進行限制。智能采集系統有利于用電管理的實時決策。

四、結束語

本文簡單從物聯網和智能電網出發，闡述了物聯網在智能電網中應用的特點及應用的支撐技術，目的在于基本了解和熟悉物聯網和智能電網的應用，也簡單分析智能電網的關鍵技術的特點及功能。

參 考 文 獻

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