物聯網技術在智能電網建設中的應用研究

譚霖

摘要：物聯網和智能電網的高效組合必將掀起一陣軒然大波。它是時代進步和發展的重要標志，同時他們的問世也將給社會帶來深遠的意義和作用，我們要有效地利用這些重要的資源手段，進一步發展。發展的過程中必然存在著很多的問題和困難，我們要正確面對這種現狀，通過解決的過程體會新的技術概念的形成，不斷豐富自身條件，以便謀求最大化發展。本文主要就物聯網技術在智能電網建設中的應用情況展開了論述，以供參閱。

關鍵詞：物聯網技術;智能電網;應用

物聯網技術在智能電網中的應用是實現技術自主可控，保障國家電力安全的迫切需要，是促進電力產業結構調整，提升電力行業整體技術創新能力的迫切需要。物聯網的加入可以與智能電網的通信技術、量測技術、設備技術、控制技術充分融合，成為智能電網的新的發展核心，全方位提高智能電網各個環節的信息感知深度、廣度及密度，為實現電力系統的智能化提供基礎數據支持。不僅如此，物聯網相應的技術和產品也將廣泛用于電力系統的各個環節，帶動電力系統智能化產品的更新和發展。

1電力物聯網

為了推動電力系統設備監管趨向于智能化，提高電網運行安全性，智能電網建設越來越為人們所關注。而智能電網建設則需要得到物聯網技術的有力支持。電力物聯網指的是在電力系統中依托信息傳感設備或分布式識讀設備等，在網絡技術、數據庫等支撐下使人、電力設備相互間構建起智能網絡。其根本是一個人、電氣設備、環境之間相互感知、識別、聯系的網絡系統。電力物聯網可劃分為3個層面的功能，分別為感知層面、網絡層面及應用層面。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、采集設備等對智能電網中的設備狀態、電量、環境等信息數據予以搜集;后者是依托通信終端模塊延伸網絡，實現物體實體與網絡層、應用層的有效連接。網絡層面主要作用于實現信息的傳遞、控制，因為智能電網對數據傳輸安全性、可靠性提出了較為嚴苛的要求，所以物聯網會經由電力通信網達成信息的傳遞及控制。應用層面涉及到應用基礎設施、中間件及一系列應用，依托對信息的計算分析實現可視，使物聯網在智能電網中的作用得到充分發揮。

2智能電網中物聯網技術的應用

2.1物聯網在構建智能電網的基本框架的具體內容

2.1.1物聯網中的感知層

將物聯網融入智能電網中，使其在智能電網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、無線射頻識別、芯片、智能采集設備、電子代碼等方式，采集智能電網中重要環節的電量信號、非電量信號等信息。通信延伸子層是利用WI-FI無線保真技術、無線自組織網絡、超寬帶、近場通信等方式，將一些物理實體與網絡層和應用層進行連接。物聯網在智能電網中感知層的應用可以看作是對實際的“物”進行識別的技術手段。

2.1.2物聯網中的網絡層

物聯網中的網絡層主要以電力光纖網為脈絡而進行的，通過無線寬帶加以輔助，從感知層內獲取數據，然后有效地進行轉發，主要擔負的是智能電網和物聯網接入任務，可以協助信息的傳遞。它的主要分類為核心網絡和接入網絡。核心網絡主要是由電力主要光纖網構成，并且輔助一定的數字微波網絡。而接入網絡也是主要以電力主要光纖網和無線數字通信系統等內容構成。

2.1.3物聯網中的應用層

應用層主要由應用基礎設施和各種應用兩大部分組成。其中，應用基礎設施為物聯網應用提供信息處理、計算等通用基礎服務設施、能力及資源調用接口，并在此基礎上實現物聯網的各種應用。面向智能電網物聯網的應用涉及智能電網生產和管理中的各個環節，通過運用智能計算、模式識別等技術來實現電網相關數據信息的整合分析處理，進而實現智能化的決策、控制和服務，最終電網各應用環節的智能化水平得到穩步的提升。

2.2物聯網技術在電力系統中的應用

（1）變電站工作人員定位系統。電力系統中應用物聯網技術，可以實現變電站工作人員的精確定位，以及對工作人員工作過程中的全面跟蹤，對工區的自動識別等，如果工作人員誤入危險區域，系統會發出預警信號，對工作人員起到警示作用，避免危險的發生。除此之外，系統還會自動檢測變電站工具管理器，對工具器的位置進行實時跟蹤，對工具器的健康狀態進行查詢，利用遠程監督系統實現工作人員的監督管理和工具器的查詢。（2）診斷地溝電纜中存在的故障。因為地溝電纜部署在地面底，檢測和維護難度較大，利用物聯網技術，能夠對電纜進行分布式的數據采集，利用其自組織網絡來進行數據匯集，地面的監測前置機可以將這些數據通過GPRS和GSM網絡輸送到監控中心，對地溝電纜的運行狀態進行分析和判定。通過對上述指標的檢測，進行電纜絕緣狀態、傳輸狀態以及安全性評價。（3）圍界警報。對于電廠或者變電站而言，很多車間和廠房都是只允許專業工作人員進入，其他非專業人士或者非工作人員都是嚴禁入內的，為了避免外來人士進入，很多工作場地都有監控裝置和外圍區域，可是，傳統的控制方式存在很大的劣勢，如果外圍監控設施損壞，那整個控制措施就失去了意義。利用物聯網技術的圍界報警系統可以解決此類問題，這種系統是將紅外傳感器、振動傳感器和壓力傳感器等加在節點上，如果有外來人員進入，這些傳感器就能夠自動觸發預警警報，有效控制了外來人員入侵的現象。（4）監測用電情況。人們對智能電網最直接、最了當的體驗就是智能電網的用電環節，利用物聯網技術的用電綜合數據感知和管理系統，能夠使工廠、企事業單位和家庭的用電設備進行遠程的監控，除此之外，還可以遠程向這些設備發送啟停的指令，用電監測系統由電量監控器、多網融合終端、前置機等組成，極大的便利了工作人員，減少人力的投入，而且使監測工作更加準確和便捷。

3結束語

總而言之，伴隨我國社會發展對用電需求的不斷攀升，電網規模在不斷擴大，人們對電力也提出了更為嚴苛的要求，由此為電力行業帶來了極大的考驗。物聯網技術的推廣，使電力系統各部分功能得以有效強化，有效提升了電力資源的利用率，并增強了電力系統的監測及預警能力，進一步保證了電網的信息安全，促進電力行業的有序健康發展。

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（作者單位：國網遼寧省電力有限公司實業分公司）