物联网技术在智能电网建设中的应用与技术结合分析

物联网技术在智能电网建设中的应用研究 [摘要] 物联网是一种多元化、复合性、虚拟性和现实性的网络结构。其最大的价值在于通过智能设备或软件系统将网络中的所有实体和虚拟实体整合在一起。网络中资源的交互。物联网技术在智能电网中的应用应体现电网中物理或虚拟对象之间的交互。本文重点讨论了物联网技术在电网建设中的适用性，分析和阐述了物联网与智能电网的技术结合和应用，并列举了物联网技术在智能电网节点中的一些应用。 [关键词] 物联网；智能电网；技术组合 [CLC 号] F426 [文件识别码] A [文章编号] 1005-6432 (2014) 18-0022-03 物联网是通过射频识别（RFID）、红外传感器、全球信息传感设备等发展起来的定位和激光扫描是遵循一定技术协议将物理对象与互联网、电信网或专用通信网等通信信息网络连接起来的智能网络。其主要功能是通过信息交互实现物理对象的识别。定位、跟踪、监控和管理服务。物联网通过智能传感设备和通信信息网络构建智能网络，实现物理对象之间的协作和交互，使它们能够相互感知并提供实时反馈。物联网技术的适用性非常广泛，包括牲畜溯源、无线种植、机场入侵防范、个人医疗保健、城市安全、数字家庭、文物保护、太空和海洋探索、智能电网领域等。物联网技术的融合智能电网将为电网建设提供更大的发展空间，并在电力生产、输电、电网管理等领域发挥重要作用。

2012年，作为我国电网行业全面推进智能电网建设的第二年，智能电网互动化、信息化、智能化建设进入关键时期。智能电网的核心是构建具有智能判断和自适应调节能力的智能网络系统，实现多种能源的统一接入网络和分布式管理。它可以实时监测和采集电网和客户用电信息，采用最经济、最安全的输配电方式将电能输送到最终用户，实现电能的优化配置和利用，提高用电的可靠性。电网运行和能源利用效率。可见，物联网技术将成为智能电网最重要的技术支撑。 1.物联网技术结构体系。要实现物联网的规模化应用，需要对整个产业链进行系统的分析和梳理，达成共识，形成合力，形成技术和产业的突破。为了对概念和架构形成系统一致的理解，我们可以将物联网划分为由多层次技术组成的系统。从物联网的定义和各项技术的作用来看，物联网的关键核心技术应该是无线传感器网络（WSN）技术。无线传感器网络技术贯穿物联网的各个层面，是其他层面技术的综合应用。物联网的发展起到了勾勒作用。无线传感器网络技术的发展可以为其他层面的技术提供更清晰的方向。从技术体系来看，感知层核心技术包括传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术；信息汇聚层核心技术包括传感器网络自组织网络技术、局域网技术和广域网技术。技术;核心技术传输层包括通信网络、互联网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB；核心技术运营层包括专家系统、云计算、API接口、客户管理、GIS、ERP等；核心技术应用层包括垂直行业应用、系统集成、资源封装等。

从实践角度看，应用层主要根据行业特点，借助互联网技术，开发各种行业应用解决方案，将物联网的优势与行业的生产运营、信息管理、组织调度相结合，形成各个行业。一流的物联网解决方案，构建智能行业应用。比如交通行业涉及智能交通技术；电力行业采用智能电网技术；物流行业采用智慧物流技术等。行业应用还涉及更多的系统集成技术、资源包装技术等。 2 物联网技术与智能电网技术的结合 智能电网的本质是能源替代和兼容利用。要求基于开放的系统和共享的信息模型，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。信息流的控制是整个智能电网的核心。我们所说的物联网实际上有三大要素：信息采集、信息传输和信息处理。其中，关键技术可能在于信息采集。物联网最大的革命性变化是信息采集方式的差异，即通过传感器实时获取需要采集的物品、位置、属性变化等信息。智能电网主要利用终端传感器形成客户之间、客户与电网公司之间的即时网络交互，实现实时、高速、双向的数据读取，从而全面提高电网的整体效率。智能电网实现电力流、信息流、业务流高度融合的前提在于信息的无损采集、流畅传输和有序应用。各级通信支撑系统是智能电网信息化运行的有效载体。

充分利用智能电网多样化、海量信息的潜在价值，服务于智能电网生产过程的精细化管理和标准化建设，提高电网调度的智能化、科学化决策水平，提高电网安全运行水平。和电力系统运行的经济性。 3 物联网技术在智能电网中的应用分析智能电网建设的价值目标主要体现在四个方面。首先，可以通过更好的监控来提高现有的输电能力和各级电力设备的利用率；二是通过监控减少冗余，提高电网设备利用率；三是加强用户需求监测检测，确保用户用电质量，从而提供更好的用电服务。四是促进可再生能源大规模部署接入。智能电网从功能上可以分解为中间物理系统、高层控制中心和外围监控系统。智能电网与传统电网的区别在于增加了智能传感设备，收集更多的数据和信息，消除电网检测的盲点。目前电网只有电站有电流、电压测量装置，通常只针对220kV以上的节点。因此，有必要进一步完善节点分布、添加智能传感设备、分层分区进行数据采集。同时，应增加一些检测控制，加强对传感测量的保护。目前的电网已经在通信网络方面进行了很多综合应用。想要提高电网的智能化水平，必须在物联网智能监控的基础上，加大对互联网和通信网络信息的采集。从调度中心的角度来看，EMS调度中心现在需要增加更多的智能分析决策和智能执行。

从智能电网或者物联网的发展来看，两者都必须具备基础设施的特征。所谓基础设施特征，简单来说就是产业化、标准化、层次化、结构化的技术体系。从应用价值看，基础设施支撑工业经济发展；从应用体验来看，具有基础设施特性的技术可以提供更加便捷、经济的服务。因此，物联网要想在智能电网中大规模应用，就需要对两个网络进行产业化、标准化、层次化、结构化，使物联网智能电网成为一个一体化的技术体系。由于智能电网是一个多元化的系统集成，其硬件和软件，包括软硬件的集成，都需要构建交互通道。传统互联网技术构建的软件内部交互无法满足智能电网多样化的交互需求，并且由于软件和硬件的模型和标准存在差异和多样性，需要突破这些差异和多样化的交互瓶颈。因此，在软件方面，必须利用中间件技术来细化架构特征。智能电网的信息流也是一个多软件、多硬件的流动通道。传感器网络需要将传感器获取的信息添加到架构中。这就需要加强从感知到控制的实时配合，将数据中心与用户紧密结合。加强两者之间的信息流动可以使数据中心的资源可供用户使用。物联网是感知、控制、执行的全流程技术系统。网络中的所有资源、设备、部件都必须通过一定的中间件载体进行整合。从现阶段来看，这种中间件载体的发展还不能满足大规模的集成应用。

如果想要形成系统化的基础设施解决方案，就必须需要一个更加理想的中间件来打通所有的环节。至少嵌入式传感器实时计算与实时传输、海量数据中心、用户移动终端设备三个方面必须很好的结合起来。这就需要用户移动数据终端的扩展以及数据源传感器双方的扩展，从而实现一定程度的集成应用。从目前的应用实例来看，大电网光域气网阻尼控制系统基于海量实测数据，可以对系统的运行状态进行实时分析和识别。综合考虑电网相关设备的性能，可以判断是否发生事故。低频振荡，稳定性是否存在隐患，可以形成预警，制定相应的决策措施。当事故发生时，设备可以协调工作、恢复策略、协调措施。物联网是集传感、通信、网络、计算控制系统于一体的数字物复合系统。物联网的发展是基础设施智能化的过程，需要从基础设施科学的角度进行科学、系统的研究。物联网的成功取决于行业应用的成功，智能电网就是典型代表。物联网的感知和控制通过通信、网络和计算链路融为一体，有效的物联网软件中间件是关键。物联网软件中间件实现了嵌入式计算的实时性、数据中心的效率和终端设备的移动性的完美结合。 4 物联网技术在智能电网中的应用之一就是物联网将电厂设备纳入监控。

电厂生产设备采用并联结构，每条生产线都有相应编号。当某条线路设备出现故障时，如线路电压不稳定或炉压异常等，希望采集器能够采集到的各种数据，如有功功率、主蒸汽等数据，经过判断后，发出必要的报警和报告信息将准确发送给相关负责人。通过电厂生产监控系统，协助电厂从定时人工监控向全时自动监控转变。其次，物联网让配电网更加智慧。配网自动化终端由配网设备和移动数据终端组成。采用RS485/232接口连接配网设备，通过GPRS网络将相应的监控数据传输至M2M终端监控管理系统。应用中心系统采用专线或隧道与M2M终端监控管理系统连接。 M2M终端监控管理系统负责接收配网设备上传的业务数据和网管数据。也可以通过移动数据终端接收业务数据，然后直接上传到应用中心系统。在本次应用方案中，可以利用物联网技术来监控变压器各相功率表、大用户用电量等信息；通过分析配电终端监控器上传的信息，可以确定故障区域；还可以及时发现故障区域的故障设备点，并基于配变控制终端进行远程控制操作，将故障区段与配电网非故障区段隔离。对于检测到跳闸等异常情况，可快速实施远程合闸动作。三是物联网让设备巡检更加便捷。

在电力设备和杆塔上安装RFID标签。 RFID标签就像一张身份证，记录了它的所有信息，包括序列号、施工时间、日常维护、维修过程和频率。此外，还可以记录杆塔的相关地理位置和经纬度坐标，从而构建基于GIS的电网分布图。基于GIS的电网分布图检查设备和铁塔的分布情况，快速确定问题铁塔的地理位置，从而为巡检人员提供有效的标记信息。另外，通过物联网，可以实时采集电表的运行指标并发送给抄表平台，实现电表的实时计费管理，真正实现末端的调度和管理用户的用电量。 5 物联网技术在智能电网中的应用价值 物联网技术将进一步助力智能电网的实现，如设备状态的预测与调控、资产生命周期管理的辅助决策、电网与用户的智能交互等。具体表现为：通过在常规机组中布置各种传感器来掌握机组的运行状态，包括各种技术指标和参数，可以提高常规机组的运行和维护水平；通过在坝体上部署压力传感器组，监测坝体变形，避免水库调度风险；通过各种气象传感器实时采集风电场、光伏电站的风速、风向、温度、湿度、气压、降雨量、辐射等微气象信息，实现新能源发电的监测和预测;利用各种传感器对输变电设备微气象环境、线路覆冰、导线微风振动幅度、导线温度弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜、图像视频、绝缘子污染等信息进行综合监测对电网运行信息进行分析，及时发现和消除缺陷，提高电网运行水平；通过在铁塔、输电线路或重要设备的上部部署各种传感器，实现对侵权行为的目标识别、有效分类和区域定位，提高电力设备的全方位防护水平；通过传感器监控电力现场人员、设备、环境等各方面信息，实现智能交互，降低误操作风险和安全隐患，提高作业效率和安全性；通过智能监控和实时反馈，及时了解用户侧需求，有助于实现电力的智能双向沟通。互动服务、智能家居、家庭能效管理、分布式电源接入和电动汽车充放电，提高供电可靠性和用电效率，为节能减排提供技术支撑；通过各种传感器监测电力设备全景状态信息，评估设备状态和预测寿命，为周期成本优化提供辅助决策等功能，实现电力资产全生命周期管理，提高电网运行管理水平。

总而言之，智能电网与物联网的深度融合发展，不仅可以加强发电厂、电网和用户之间的互联互通，提高电网信息化、自动化、互动化水平，也让生活变得更加智能、更加节能，大大提高了生活质量。 。 6、物联网技术在智能电网中的应用现状及不足。作为一个新兴产业，物联网仍处于起步阶段。其自身发展和行业应用还存在一定的不足。就物联网技术本身而言，存在以下问题：一是技术标准不完善，编码标准不统一。目前多种项目编码方式并存，企业无所适从。有的甚至自己编码，不利于统一管理和信息共享。大量物品编码后，很难了解每个编码对应什么物品、承载什么信息、提供什么类型的服务。适配什么样的服务接口等等，需要一个公共的、统一的分析平台来检查