物联网技术在智能电网中的应用分析

2019-12-11

数字通信世界 2019年11期

（深圳供电局有限公司，深圳 518001）

随着工业化与信息化的不断推进，智能电网的建设已经成为我国电力行业的巨大的历史性工程，也是电网发展的必然趋势，“电网2.0”是否能够稳健的完成其使命需要大量的技术支持。物联网技术是一种应用十分广泛的现实世界数字化技术，它是新时代物物互联的信息载体，如何将物联网技术应用到智能电网的建设中是一个挑战性极强的工作。如何通过物联网技术使得智能电网中的信息传输快速准确且安全稳定，是一个非常重要的课题。

1 智能电网的重要性

智能电网的建设是以高度集成的、高速双向通信网络为实现基础的，其建设目的实现可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的电力传输。在智能电网建设过程中会使用到传感器设备与测量技术、先进的设备技术、前沿控制方法以及决策支持系统，将现代控制、信息、通信、网络技术与电力技术相融合，通过大量先进设备与技术的使用使得电力系统能够实现自愈、用户保护、攻击防御等功能，在满足新时代用户多种多样的用电需求的同时保证电力市场以及各种企业资产的优化高效运行，如图1。

图1 传统电网与智能电网的比较

智能电网是一个多种信息流高度融合的网络，它具有强大的电网基础支撑，能够很好地抵抗外部干扰与攻击，为大规模清洁能源和可再生能源的接入提供了诸多便利。大量的信息展示与控制技术可以实现电网全景信息的实时展示与远程控制，这使得电网中发生故障时可以实现故障点的快速发现以及故障的快速解决与自动恢复，可以很有效的避免大面积停电或其他问题的发生。建设智能电网可以实现各种信息的高度集成、使用与共享，可以为管理层提供全面细致的电网运营状态图，这为相关预案、决策的制定及实施提供了极大地支持。另外，智能电网可以实现双向互动的服务模式，能够使得用户便捷的了解供电的各种信息从而实现用电的合理化安排。

2 物联网在智能电网中的应用

物联网是一种通过互联网、传统电信网等信息承载体实现普通物体互联互通的网络，一般情况下物联网使用无线网络进行通信，通过物联网，中心计算机可以实时的获取机器设备的当前信息，如温度、湿度、可用程度等等，同时可以通过物联网实现节电设备的实时控制，当设备发生故障时可以通过远程操作实现节点设备的重启等操作。物联网将现实世界数字化，使得所有的物体都变成可以通过网络进行连接的信息节点，它已经被广泛的应用于工业制造、健康医疗、智慧城市、智能电网等诸多领域。

电力系统包含电的生产、输送、配置、使用等诸多过程以及过程的监控，这期间需要使用大量的电力设备以及监控设备，为了保证单力系统各个组成部分如电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变电所、配电线路等的安全、稳定、经济运行，必须要在不同层次上根据不同要求配置各类自动控制装置以及通信系统，组成信息与控制子系统，这些系统可以很好的实现生产过程与其他各环节的测量、调节、控制、保护、通信和调度，最终实现电力系统的安全与稳定。

21世纪传感器设备不断的发展，由原来的固体传感器发展到现在的智能传感器，这些传感器设备不再是简单的监测装置，它已经变成了一种具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能的人工智能设备，这就使得各种大型工业生产的各个环节得到很好的支持。附加上网络与各种计算机设备的蓬勃发展，以新型智能传感器为无力支持的物联网已经能够很好的完成电力系统这种复杂型系统的节点测量、控制以及故障自愈。在电力系统的各种检测与控制过程中，常用的传感器有电压传感器、温度传感器、压力传感器，等等，通过这些传感器的使用可以及时的获取电力系统各个环节中设备的电压电流以及工作环境，以保证电力系统设备能够正常稳定的工作。

电力系统是一个无比巨大的系统，并且各个环节的危险性、不稳定性是无法人为干预的，特别是在各种环境无法控制的情况下，想要最大程度的保证电力系统安全稳定的运行，不可能完全靠人力巡检，并且不可置疑的一个现实状况是，由于现代社会生产生活对电的需求呈现井喷式增长，即便是人力巡检也无法实现各个环节的无故障保障以及瞬时故障恢复。物联网的快速发展为电力系统的诸多问题带来了解决希望，传统模式下许多控制系统只是对电力生产传输等环节做直接的控制管理，而物联网却可以进一步的实现对控制系统的监管，这样一来，不管是直接生产环节上的节点设备与过程，还是附属于主业务的节电设备与工作，都可以实现实时的监管，更多的是实现电力系统每一个环节的自荐与自愈，使得电力系统更加完善与健全，从生产到使用每一个环节都能够得到有效的保障。