淺談基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)

馬旭波

摘要：在社會經(jīng)濟(jì)和科技都迅速發(fā)展的背景下，在智能電網(wǎng)當(dāng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為一個(gè)主要趨勢。尤其是對于信息的感知、高校處理以及傳輸，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都具有重要的作用，也因此在電力系統(tǒng)當(dāng)中得到了有效的應(yīng)用。在本文當(dāng)中我們站在功能及應(yīng)用的角度上對電力物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深入解析，分析出以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)智能電網(wǎng)信息化建設(shè)所用到的重要技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的信息化建設(shè)，確保整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全，推動電網(wǎng)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能電網(wǎng);信息化建設(shè)

引言

智能電網(wǎng)對電力系統(tǒng)起到測量和調(diào)控作用，有效的推動電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向開放供應(yīng)模式。但是想要實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備及電網(wǎng)智能化的控制并不是一件簡單的事，在建設(shè)電網(wǎng)信息化系統(tǒng)的過程中也需要面臨各種困難。但是物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)給智能電網(wǎng)的信息化建設(shè)提供了可靠的技術(shù)支持，同時(shí)有效的解決相關(guān)問題。

一、關(guān)于電力物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概述

建設(shè)智能化電網(wǎng)是為了使監(jiān)管電力系統(tǒng)更加智能化，進(jìn)而提高電網(wǎng)的運(yùn)行安全，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用有效的解決這一問題。電力物聯(lián)網(wǎng)是指在電力系統(tǒng)當(dāng)中，借助數(shù)據(jù)庫或者是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息傳感設(shè)備、分布式識讀器等技術(shù)，在設(shè)備與工作人員之間構(gòu)建一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。而電力互聯(lián)網(wǎng)功能也包括三個(gè)層面：感知層、應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層。感知層又分為通信延伸和感知控制，通信延伸實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體與網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的對接。感知控制是借助采集設(shè)備與只能傳感器收集電網(wǎng)當(dāng)中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境信息以及電網(wǎng)電量等信息。網(wǎng)絡(luò)層能夠?qū)崿F(xiàn)信息的控制和傳遞，應(yīng)用層主要包括基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和其他各種應(yīng)用，利用信息技術(shù)進(jìn)行計(jì)算和處理實(shí)現(xiàn)可視，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用。

二、智能電網(wǎng)基于物聯(lián)網(wǎng)新型電網(wǎng)系統(tǒng)的主要技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)當(dāng)中功能的發(fā)揮離不開相關(guān)技術(shù)的支持。技術(shù)主要是包括以下幾個(gè)方面：

2.1智能電表技術(shù)的應(yīng)用

智能電表屬于基礎(chǔ)性的硬件設(shè)備，它發(fā)揮著雙向通信的作用，連接用戶與供應(yīng)商。通過觀察用戶電表的用電數(shù)據(jù)，可以對電力供應(yīng)做出更加合理有效的規(guī)劃和調(diào)度。通過用電短期價(jià)格的彈性模型，能夠給用戶與供應(yīng)商提供一個(gè)更好的互動平臺。

2.2云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用

在電力物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中存著很多的數(shù)據(jù)信息，需要借助云計(jì)算機(jī)技術(shù)才能夠處理這些數(shù)據(jù)。利用列的數(shù)據(jù)管理方式能夠?qū)崿F(xiàn)對大型數(shù)據(jù)的高校管理，同時(shí)對應(yīng)用程度進(jìn)行實(shí)時(shí)化讀取。存儲數(shù)據(jù)時(shí)借助分布式榮譽(yù)存儲系統(tǒng)使得數(shù)據(jù)的存儲更加安全。

2.3Web為中心的可互操作通信

在市場滲透的過程中智能電網(wǎng)的發(fā)展與標(biāo)準(zhǔn)化接口和可互操作協(xié)議密切相關(guān)。但是因?yàn)閃eb服務(wù)本身就具備可訪問性，所以滿足智能電網(wǎng)的需求。傳感器與服務(wù)器之間的信息交互是通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也能夠與服務(wù)器直接實(shí)現(xiàn)信息的交換。

2.4智能管理和信息共享實(shí)現(xiàn)

智能管理與信息共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬能量的存儲，該技術(shù)在電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用要求智能化電網(wǎng)必須具備一定的存儲能力。通過運(yùn)用信息技術(shù)，可以有效的協(xié)調(diào)和響應(yīng)相關(guān)的能源需求，構(gòu)建一個(gè)有效的雙向虛擬能量存儲。利用智能管理和信息共享存儲虛擬能量，實(shí)現(xiàn)用戶和供應(yīng)商之間的連接，同時(shí)可以利用動態(tài)化數(shù)據(jù)來驅(qū)使虛擬能量的存儲。

2.5信息安全技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)不僅存在網(wǎng)絡(luò)安全方面的問題，在整合系統(tǒng)的過程中還會面臨新的安全隱患。因此，借助物聯(lián)網(wǎng)的感知能力能夠保證電網(wǎng)設(shè)備的安全，通過信息傳輸以及訪問的機(jī)密性可以提升網(wǎng)絡(luò)的安全性，同時(shí)保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)智能化電網(wǎng)建設(shè)存在的問題

在建設(shè)智能化電網(wǎng)信息系統(tǒng)的過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有重要作用，雖然它的優(yōu)勢很多，但是因?yàn)槠浒l(fā)展及應(yīng)用都還處于一個(gè)剛剛起步的階段，所以還需要不斷的進(jìn)行研究。換言之，在建設(shè)智能電網(wǎng)信息化過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還需要面臨很多的挑戰(zhàn)。

（1）信息集成技術(shù)不夠成熟和完善。在建設(shè)智能化電網(wǎng)的過程中，信息孤島問題是我們肯定會面對的，因此信息集成技術(shù)必須要不斷的提高。

（2）缺乏完善的信息安全保障。電網(wǎng)的信息化建設(shè)很容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息泄露或者是被惡意竊取的情況，因此必須要保證用戶的信息安全。

（3）缺少標(biāo)準(zhǔn)化的管理體系。實(shí)際調(diào)查的過程中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于一個(gè)缺乏完善統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)管理體系的階段，因此相關(guān)的部門和人員必須要共同努力，不斷完善管理系統(tǒng)。

四、基于物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的智能電網(wǎng)發(fā)揮的功能

4.1基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)能夠輕松的實(shí)現(xiàn)信息共享

電力物聯(lián)網(wǎng)不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的共享還能夠?yàn)榭蛻籼峁┮粋€(gè)更便捷的服務(wù)平臺。智能電網(wǎng)對實(shí)現(xiàn)常規(guī)用電服務(wù)、高級用電服務(wù)以及智能用電服務(wù)的統(tǒng)一具有重要作用。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在電網(wǎng)和用戶之間雙向互動的基礎(chǔ)上，可以更好的滿足用戶的多樣化用電需求。

4.2能夠?qū)崿F(xiàn)電力設(shè)備監(jiān)測和檢修一體化

對于實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與維修的一體化發(fā)展具有重要意義。因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行需要很多電力設(shè)備運(yùn)行參數(shù)作為指標(biāo)進(jìn)行參考，因此收集這些標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)就屬于一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是在智能電網(wǎng)當(dāng)中，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后很容易就可以達(dá)到上述目的。在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建設(shè)信息化電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠全面的呈現(xiàn)出電力設(shè)備監(jiān)測的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，綜合體現(xiàn)出電力設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行信息，同時(shí)掌握電力設(shè)備的運(yùn)行情況。因此，智能電網(wǎng)可以詳細(xì)準(zhǔn)確的分析出電網(wǎng)的異常位置、異常損失的情況以及異常情況的發(fā)展趨勢，進(jìn)而及時(shí)的采取相關(guān)措施對故障系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和維修，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和使用壽命。

4.3基于物聯(lián)網(wǎng)的信息化智能電網(wǎng)可以預(yù)測外部環(huán)境

因?yàn)殡娋W(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境也會對設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生營銷，所以單純的通過氣象部門的信息來分析電力設(shè)備的運(yùn)行情況是不夠的，我們還需要不斷的手機(jī)電力設(shè)備運(yùn)行的外部環(huán)境信息，進(jìn)行綜合分析。我們需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搜集的信息主要是外部的氣壓、風(fēng)速、濕度、溫度、氣壓以及光的輻射等參數(shù)，之后進(jìn)行整合利用后端的分析系統(tǒng)分析這些外部信息，主要是對比和分析正常環(huán)境與不正常環(huán)境下設(shè)備的運(yùn)行差異，最終得出相關(guān)的結(jié)論，進(jìn)而方便后期根據(jù)數(shù)據(jù)情況預(yù)測外部的環(huán)境惡劣情況，做好相關(guān)的防范措施并提出對應(yīng)的改善方案。

4.4基于物聯(lián)網(wǎng)的射頻識別及移動終端管理

在對電網(wǎng)進(jìn)行資產(chǎn)監(jiān)管的過程中，利用物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術(shù)能夠?qū)⒒拘畔浫氲较到y(tǒng)當(dāng)中，同時(shí)編制對應(yīng)的電子標(biāo)簽，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的資產(chǎn)與標(biāo)簽信息相互對應(yīng)。而閱讀器能夠通過已建成的電子標(biāo)簽來構(gòu)建一個(gè)射頻通信鏈路，進(jìn)而監(jiān)控電網(wǎng)的資產(chǎn)，最后將標(biāo)簽信息上傳到數(shù)據(jù)監(jiān)控的管理中心，由電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控中心和移動終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)信息的交換。

上述這些技術(shù)手段對延長智能電網(wǎng)系統(tǒng)的使用壽命都具有重要意義，而且上述功能都需要在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)，因此我們能夠發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于建設(shè)智能電網(wǎng)的信息化具有關(guān)鍵作用。

五、結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種新興起的科學(xué)技術(shù)，對于智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展都起到了一定的積極作用。而基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)的信息化建設(shè)成為一種不可避免的發(fā)展趨勢，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能有效的解決智能電網(wǎng)當(dāng)中的一些問題，有效的提升智能電網(wǎng)的信息和運(yùn)行安全，對推動電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。但是，我們還需要注意在智能電網(wǎng)的信息化建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還處于探索性階段，因此還需要加大研究力度，最大化的實(shí)現(xiàn)以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)，有效的推動智能電網(wǎng)信息化的發(fā)展和建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]李烽，岑新，陸中奇.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)研究[J].信息化建設(shè)，2016（1）：117.

[2]楊晶.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)分析[J].通訊世界，2014（24）： 203-204.

[3]胡雯，孫云蓮，楊成月.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)研究[J].電力信息與通信技術(shù)，2013，11（4）：51-54.

[4]李辛鵬.基于智能電網(wǎng)的企業(yè)信息化建設(shè)分析[D].2016.