面向智能電網建設的電力物聯網架構研究

趙大香

【摘? 要】科學技術的發展和經濟實力的增強，使得人們愈加依賴電力技術為我們帶來的支持。在此背景下，政府對電網建設的重視程度提到了前所未有的高度。通過全面適用新型的物聯網技術，對于當前現有的智能電網就可以著眼于全面開展智能通信，在此前提下著眼于簡化智能通信架構并且優化了實時性的智能通信模式。因此針對物聯網技術而言，應當能夠緊密結合智能通信以及智能電網技術，全面探究未來的技術演進方向。

【關鍵詞】智能電網;物聯網;智能通信技

1引言

現代社會對智能電網的需求日益旺盛，無論是國家層面還是個人層面，都離不開電力技術的支持。隨著科學技術的不斷發展，智能電網已經是必然的發展趨勢，不斷鉆研電力技術，發揮信息優勢，是智能電網的技術基礎和現實要求。

2物聯網以及智能電網特征分析

從本質上講，智能電網密切結合了多層次的電網性能，借助智能化以及信息化的途徑來全面控制電網輸電、供配電、用戶用電、發電以及售電等各個流程與環節。相比于傳統模式的電力網絡，智能電網針對突發性的外來襲擊能夠全面予以抵御，運用自我修復的舉措來健全現有的電力網絡。與此同時，智能電網在客觀上也有助于優化調配現有的電力資源，對于整體上的電量損失也能予以顯著縮減。近些年，智能電網已經能夠容納不同類型的蓄電方式以及發電方式，此種現狀能夠助推當前電力行業的整體演變與發展。早在20世紀末，美國學者就首創了物聯網的基本理念。截至目前，物聯網正在全面融入各個行業的日常生產以及民眾生活，進而全面突顯了其自身具備的價值與意義。進入新時期以后，物聯網概念已經獲得了逐步完善，其最根本的特性就在于物物連接。因此可見，物聯網如果要實現自身的正常運作，那么有必要為其配備射頻識別、感知元件以及二維碼，在此前提下緊密銜接了各種各樣的物體以及與之有關的主體。近些年，物聯網時代正在迅速滲透于日常生活。在物聯網的輔助下，針對各類物體都能予以全方位的交換。

3電力物聯網技術架構

3.1電力物聯網結構組成

物聯網技術在電力方面的應用，不僅是國家戰略發展的需要，同時符合電力發展需要。為滿足智能電網建設需求，通過分析物聯網體系結構，提出一種面向智能電網建設的電力物聯網技術架構。面向智能電網建設的電力物聯網技術架構主要應用于智能電網的全面感知、電力的可靠傳輸與故障診斷分析等方面，其架構體系分層與傳統物聯網體系一致，主要包括感知層、傳輸層、數據層、應用層四個方面。其中感知層主要由具有低功耗、高度集成的各類傳感器、RFID、全球衛星定位系統、GIS等相關技術組成，用來進行監測區域內電網數據的全面感知以及自動識別;網絡層主要將感知層采集的電網數據信息通過互聯網、廣電網、行業專網等網絡設備以及光通訊、無線通訊等技術傳送至電網遠程管理系統，實現電網數據的實時狀態監控;數據層主要將感知層采集的電網數據進行分析、處理，預測以及發現故障位置，便于電力維修人員處理修復故障，包括電網基本數據、電網故障數據、實時監測數據以及用戶信息數據。應用層集合了云技算、數據挖掘、數據存儲、可視化等技術，為用戶或管理人員提供電網各階段信息，實現電力流、信息流和業務流集成與融合，進一步滿足用戶電力需求，提高服務質量。

3.2電力物聯網技術架構特點

面向智能電網建設的電力物聯網技術架構，能夠通過傳感器、RFID、GPS、GIS等技術實現電網運維管理、物資管理、業務應用數據的識別與采集、傳輸、存儲，并結合了當前最為熱門的大數據、云計算等技術，進行采集數據的分析處理，實現電力環境、設備、動力等數據的智能分析，以及故障智能預警，通過可視化技術完成綜合展示，有利于提高電網智能化、物聯化水平。

4電力通信技術在智能電網中的應用

智能電網的建設和傳統電網相比，工程量龐大、工程成本巨大、工程環節復雜，對電力信息技術的依賴性非常高。不夸張的說，電力信息技術是智能電網的建設基礎，也是智能電網能否安全運行的核心要素。所以，在當下的智能電網建設施工中，電力信息技術如何運用是一個重要的課題。

4.1新能源電力技術

能源通常被分成可在生能源和不可再生能源兩種，能源短缺問題已經成為世界共同面臨的難題，許多國家為了提高對能源的利用率，有效控制不可再生能源的使用能量，制定了許多相關的節能措施，尤其在智能網絡管理中得到了體現，隨著智能化技術在電力輸電行業中的普及，電力系統減少了對不可再生能源的消耗，改變了傳統輸電、用電格局，電力系統可以利用自然界中的可再生能源進行發電，非常有助于我國可持續發展戰略的實施，基于此項有利因素，得到了我們國家的大力支持。

4.2柔性交流輸電技術

近年來，柔性交流輸電技術是為了順應社會發展而出現的新興技術，是隨著微電子技術和通信技術的發展而興起的，能將一些幾乎無污染的清潔能源轉化為電能，并運用電網進行運輸。在智能電網的發展過程中，由于社會需要，高壓輸電量變得越來越多，從而造成能源的大量使用和浪費。清潔能源減少了社會資源浪費，保證了電網的正常供電，保障了輸出電能的穩定性。這類電能可以將其他能源電源進行隔離，保證各個資源的排斥性降到最低。柔性交流輸電技術主要應用于交流電網絡中，如果在智能電網的使用過程中加入柔性交流輸電技術，要對電網的網格和系統進行檢查和分析，保證電網電能的隔離效果，保障電量輸出效果。另外，使用過程中要結合電力通信技術，分析和處理電網中的數據和通信數據，從而保障智能電網的敏捷反應，及時應對各種突發狀況。

4.3高壓直流輸電技術

現在的電流類型由于設備不同、使用環境不一致各不相同。我國主要專注于直流電的使用，但是輸出電量時很多環節需要轉換為交流電，要求智能電網在電力轉換方面做一些技術性的建設。高壓直流輸電技術很好地解決了相關問題，它的輸電范圍覆蓋率更大，對一些偏遠地區和地形不適宜地區的供電都可以做到輸出頻率穩定。我國電能大量儲存在經濟發展不完善的西部，可以重點利用西北部的高壓直流輸電技術，將西北部的能源遠距離引進到發展快速的東部，保證社會的穩定發展。

4.4移動端與射頻識別管理

射頻識別技術可以完成資產的管理和監督。將射頻識別與智能電網技術相結合，可以實現資產信息相關電子標簽的引入，使得其能夠與相應標簽保持一致。隨后在電子標簽判別的過程中可以形成射頻信息，射頻信息可以進行保存，將保存好的射頻信息進行監督收集，因此實現對相關技術的監管。無線射頻識別技術能夠實現的主要功用為：對資產信息進行檢修的同時實現對信息的管理控制，提高信息傳輸的效率;通過對收集到的資產信息進行追蹤和監測，減少人為因素引進的第三方誤差;通過對資產信息的收集可以促進電力企業進行決策時有理可依，使其決策更為合理，同時可以提高資產利用效率。

5結束語

綜上所述，本文主要概述了智能電網中電力通信技術的相關內容，對于電力通信技的科學應用是實現電力系統安全穩定運行的需要，是確保電力資源高效供給的需要，更是推動電力事業穩定、可持續發展的需要。希望通過文章的分析，可以使得相關部門以及工作人員清晰而深刻的認識到加強電力通信技術應用的重要意義，推動我國智能電網建設事業進一步朝著世界水平發展。

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（作者單位：國網山東省電力公司淄博供電公司）