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物联网技术在智能电网中的应用

作者:沈宏平

来源:《中国高新技术企业》2013年第23期

摘要:物联网技术与智能电网的融合是智能电网在现阶段发展过程当中的主流方向之一。以物联网技术对其进行干预,在提高智能电网运行质量方面意义突出。文章在对智能电网体系架构进行分析的基础之上,通过变电站状态检修以及线路动态评分这两个实际案例,探讨了物联网技术在智能电网运行中的应用要点,望引起关注与重视。 关键词:物联网;智能电网;物联网架构

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)34-0057-02

何谓物联网?专家指出,现代意义上所述的物联网主要是指:建立在标准化且具有互操作特性的通信协议基础之上,兼具自配置性能以及动态性优势的网络基础架构。通过对物联网接口的综合应用,能够实现其与信息网络的有效整合,而这也正是将物联网技术应用于智能电网中的可行性与价值所在。本文即主要针对物联网技术在智能电网中的应用展开分析。 1 基于物联网技术的智能电网体系架构分析

考虑到在现阶段的技术条件支持下,物联网的需求表现出了极为突出的异构性特征,因此,在将物联网技术应用于智能电网的过程当中,需要以一个适宜性的网络架构作为基础支持与保障。这种网络架构要求体现可扩展性、开放性以及分层性特征。因此,大概可以将智能电网的架构体系划分为包括感知层、传输层以及应用层在内的三个方面。现针对各个分层中的应用要点展开详细探讨与 分析:

(1)感知层:在感知层当中,最主要的任务在于:完成对物体信息的采集、识别以及智能控制。因此,为了能够顺利地完成上述目标,就要求通过对EPC技术的应用,完成对物体信息的采集,通过对RFID射频识别技术的应用,完成对所采集物体信息的自动化识别,并最终通过对智能化传感技术的应用,完成对信息的有效控制。可以说,在整个智能电网的架构体系当中,感知层是发展物联网技术潜力最为突出的区域。建立在嵌入式系统的整体运行环境下,可以通过干预各种传感器以及采集装置的方式,实现对物质所对应环境信息、行为特征以及相关数据的提取与获取。同时,在感知层的运行过程当中,为了确保其运行数据的安全与可靠,要求建立在光纤通信的基础之上,完成对监控数据的传递。而针对电气设备状态检测数据而言,除可以以光纤通信为载体加以传递以外,还可以在部分区域加大对于无线传感技术的应用,以确保其运行效率的高水平发挥。

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(2)传输层:在传输层当中,最主要的任务在于:将感知层中所采集、识别并控制的物体信息传输至应用层当中,辅助应用层完成对信息的分析管理。在传输层的运行过程当中,最核心的技术性问题在于:确保所传输数据的覆盖全面性以及精确性。现阶段的技术条件支持下,多通过电力光纤网网络+电力线载波通信网网络+无线宽带网网络综合配合的方式,达到完成数据转发与设备接入的目的。在传输层当中,还可以进一步细化为接入网以及核心网这两个方面,以上架构对于确保电网系统与物联网网络综合联通而言有重要意义。即在实际作业过程当中,电力通信网能够辅助物联网,完成有关信息的传输以及控制工作。更加关键的一点在于:在传输层当中,通过对电力宽带通信网网络的综合应用,能够使物联网技术的应用建立在一个高速的双向性网络平台下开展,达到保障其应用质量的目的。

(3)应用层:在应用层当中,最主要的任务在于:完成对传输层所传输数据的综合分析与管理,从而为相关决策的制定提供必要的数据支持与保障。应用层当中的主要构成要素包括基础设施以及应用设施这两个方面。其中,前者主要面向物联网技术应用,提供包括信息处理、信息计算在内的服务支持,而后者则主要依赖于对智能计算技术的应用以及模式识别技术的干预,完成对相关数据信息的整合处理。 2 智能电网对物联网技术的应用分析

物联网技术相对于常规网络通信技术的最主要优势体现在:在有关实体属性信息的获取、分析、处理等多个方面更加的可靠,动作响应更加的顺序,且处理质量更加有效。依托于物联网中的关键性、成熟性技术,势必会对提高智能电网的综合使用质量发挥显著的功效与价值。现分别从变电站状态检修以及线路动态评分这两个方面入手,就智能电网依托于应用物联网技术所取得的优势及其应用要点展开详细分析与说明:

(1)智能电网变电站状态检修对物联网技术的应用:一方面,依赖于对传感器的应用,能够对变电站相关设备的运行状态进行动态性的判断,做出相关设备是否需要进行维修的决策;另一方面,通过对相关设备运行状态的全面监督与控制,能够在很大程度上提高设备维护工作的时效性,从而避免出现设备维护滞后性方面的问题。由此,兼顾了设备运行有效性与成本控制目标的双向实现。

在智能电网运行系统当中,变电站的状态检修工作意义非凡。在以物联网技术对其进行干预的过程当中,可以依赖于对传感器装置的应用,就设备运行的相关数据进行分析,达到检测异常运行故障的目的。举例来说,可以就相关参数的预期水平进行设定,一旦在实际数值高于这一预定数值,则会触发相应的维护指令,并转入对设备的维护检修工作当中,提高维护检修的针对性,避免预防性维护费用的大量支出,经济性优势也比较突出。

(2)智能电网线路动态评分对物联网技术的应用:动态评级使用的技术多种多样。动态评级以气候条件为基础,可以应用气温、太阳能集热器与风速来建立方程式,将气候监测设备安装在合适的位置,达到对当地电线所对应气候参数的反应。其他动态评级技术可以在线路上依赖于传感器,将导体温度转化为等量的风速,汇同其他相关参数,共同计算得出线路所对应

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动态评级。还有一种动态评级技术用于监测线路下垂度、张度数据,并将以上数据以等量风速的方式表示。通过对以上技术的应用,使得输电容量的增益水平得到了显著提升。 3 结语

对于我国而言,由于国家电网所依赖的通信网网络表现为专网结构,不会与电信网等基础性网络互连,因此可保障物联网技术应用环境的安全性。如何将物联网技术更多、更好地融入到智能电网的建设发展中,这一问题需要引起同行业工作人员的关注与重视,加大对此问题的研究,也势必会在促进智能电网运行水平发展、提升方面发挥显著的功效。 参考文献

[1] 李娜,陈晰,吴帆,等.面向智能电网的物联网信息 聚合技术[J].信息通信技术,2010,4(2):21-28. [2] 邬贺铨.物联网的应用与挑战综述[J].重庆邮电大学 学报(自然科学版),2010,22(5):526-531. [3] 赵婷,高昆仑,郑晓崑,等.智能电网物联网技术架 构及信息安全防护体系研究[J].中国电力,2012,45 (5):87-90.

[4] 任卫东,李琦,康洪波,等.基于物联网技术的智 能电网信息反馈系统[J].电源技术,2012,36 (6):829-831.

[5] 徐岩松,陈启雄,石岚,等.浅析物联网在广东电网 外贸管理信息系统中的应用[J].西南师范大学学报 (自然科学版),2013,38(2):121-126.

作者简介:沈宏平(1977—),男,宁夏中卫人,南京榕树自动化系统有限公司总经理,中级工程师,硕士,研究方向:工业自动化、信息技术应用。