面向智能电网建设的电力物联网架构研究

2019-12-24◆郭琳

网络安全技术与应用 2019年10期

◆郭琳

面向智能电网建设的电力物联网架构研究

◆郭琳

（国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司江苏 225009）

随着国民经济的进一步发展，各行各业对于电力能源的依赖度越来越高，在这样的背景下，国家更加注重对电网的建设。基于物联网技术的现代智能电网的建设，不仅能够有效提高电网运行的稳定性，同时还能降低相应的损耗，实现智能电网建设的优化。因此，对于未来电网的建设，需要充分应用电力物联网技术，使智能化的电网建设工作能够做得更好。本文主要针对智能电网的利用进行简单阐述。

智能电网；物联网技术；电力通信技术

现代社会的发展已然离不开电力技术的支持，智能电网的建设与发展对于促进电力平衡，加速经济发展方面有极其重要的作用，因此智能电网必将成为未来电网建设的主流方向。将物联网技术充分应用于智能电网的建设过程中，能够进一步拓展未来电网建设与发展的道路，使电网运行的质量得到进一步的提升。

1 物联网以及智能电网特征分析

智能电网是通过对智能化技术及信息技术的充分运用，再结合多层次的电网技术性能，实现对发电、输送电及用户用电等多个环节的全面控制与管理。与传统的电网技术相比，智能电网能够更好地抵御来自外在的影响因素的影响，并且对于出现的问题能够实现自我修复的功能。此外，智能电网的建设与应用，还能对现有的电力资源进行合理地调配与使用，从而尽可能减少电力能源的损耗。现如今，通过对智能电网技术的运用，已经极大丰富了我国现今的蓄电及发电的方式，极大提高了我国整体的发电及用电水平。而对于物联网技术的提出和使用，其实早在上个世纪末美国就已经开始了相应的研究与应用。到目前为止，对于物联网技术的应用范围更加的广阔，并且极大方便了人们日常的生产和生活，充分展现出了该技术的优越性与先进性。自步入二十一世纪以来，物联网技术的应用更加的成熟与完善，其实物联网技术的应用最根本的作用就是实现物与物之间的连接，进而很好地实现操作和管理。而物与物之间要建立起相应的连接，需要为各物体配备有发射源、感知元件及相应的识别器件等装置，通过这一系列操作能够紧密连接各物体。将物联网技术应用于智能电网的建设过程中，能够实现智能电网建设与发展的进一步提升，进而将智能电网的优势更好地体现出来。

2 电力物联网技术架构

2.1 电力物联网结构组成

将物联网技术应用于智能电网的建设之中，不仅符合当前社会的发展需求，同时也与国家对于未来电网建设的战略相吻合。为了进一步促进智能电网的建设与发展，通过对物联网体系的详细分析与研究，构建出了基于物联网技术的智能电网架构体系。电力物联网技术架构主要是通过对智能电网的全面感知，对于电力能源输送过程中的有效监控及对于电网运行过程中出现的故障诊断分析等方面，来实现对智能电网的更好运行。为了实现更好地感知，需要使用到RFID、GPS、GIS等能耗低、集成度高的各类传感器，这样能够对电网数据进行自动化、全方位的识别；传输层则主要是通过无线技术及相关的网络传输设备将所采集到的电力数据信息传送至电网远程管理系统；数据层则主要是对所收集到的数据信息进行预测、分析及处理，这样当有故障出现时，也能及时地将故障信息反馈给相关人员，在第一时间内解决问题；对于应用层，则需要充分应用数据的储存、云计算及可视化等相关技术的应用，将电网系统中的电流信息、业务信息等提供给用户及相关的电力管理人员，更好地满足用户的用电需求，进一步提升电网的运行效率及质量。

2.2 电力物联网技术架构特点

将物联网技术应用于智能电网的建设过程中，通过对于RFID、GPS、GIS等技术的应用，能够对整个电网的运行进行更好地管理。同时，还能更好地进行电力信息的收集、传送和储存等，通过对于大数据、云计算的应用，实现对数据的高效处理。最后，通过智能化技术的应用，能够实现对故障部分的自动检测，并将检测结果第一时间反馈给相关的管理人员，进而保证整个电网运行的高效性及稳定性。

3 电力通信技术在智能电网中的应用

相比较于传统的电网工程建设，智能电网的建设工程量更加的庞大，所涉及的建设环节更加的复杂，需要花费的成本也更高，并且对于电力信息技术的依赖度也非常高。在智能电网的建设过程中，电力信息技术是智能电网工程建设的基础和前提。因此，为了保证智能电网的更好运行，需要对电力通信技术加以合理的应用。

3.1 新能源电力技术

根据能源是否可以再生将其分为可再生能源与不可再生能源这两大类。现如今，能源短缺问题已经成为全世界的共同发展问题，为了缓解能源的使用压力，同时也为了更好地保护生态环境，现在对于不可再生能源的使用进行了有效的控制，加大了对于太阳能、水能、风能等可再生清洁能源的使用。随着智能电网的进一步建设与发展，越来越多的清洁、可再生的能源被应用到了电力系统之中，极大减少了对于煤炭、石油等不可再生能源的使用。通过对可再生能源进行发电，不仅能够更好地满足当前社会发展的用电需求，同时还对于实现社会的可持续发展大有裨益。

3.2 柔性交流输电技术

柔性交流输电技术是随着微电子技术和通信技术的发展而兴起的一种新兴的输电技术，这一技术能够将清洁无污染的能源转化为电能，并且进一步输入电网以供使用。随着社会各界对于电力需求的越来越大，我国的高压输电变得越来越多，在高压输电的过程中造成了极大的电能损耗。对于清洁能源的应用，减少了对不可再生能源的应用，并且通过柔性交流输电技术的应用，能够减少对于电能运输过程中所造成的损耗。将柔性交流输电技术应用于智能电网之中，需要事先对智能电网的系统和网格进行详细的检查，便于该技术的应用能够实现对电网电能的隔离效果，这样能够有效保障电能的输出效果。此外，在运用这一输电技术的过程中，通过对电力通信技术的有效结合，能够对电网中的数据信息进行及时的分析和处理，提高智能电网的敏捷性，及时解决电网运行过程中出现的各种问题。

3.3 高压直流输电技术

如今随着用电设备的增加，由于各用电设备的不同以及使用环境的差异，对于电流类型的需求各不相同。不过，我国当前的主要使用电流类型以直流电为主，在将直流电进行输出的过程中，很多时候需要转化成交流电，这就需要智能电网的建设在电力转化方面能够有所建树。对于高压直流输电技术的应用，能够很好解决这一问题。因为高压直流输电的输电范围更加广泛，即使是对于偏远的山区，仍然可以进行稳定的电流输出。对于高压直流输电技术的应用，能够将西部储存量极大的电能输送到我国的东部，以促进各地区的更好发展。

3.4 移动端与射频识别管理

对于射频技术的合理使用，能够对资产进行更好地监督与管理。在智能电网的建设过程中，合理地应用射频技术，能够将于资产信息相关的电子标签引入进来，这样能够使得电子标签能够形成射频信息，对于所发射出来的信息能够进行收集和保存，从而能够对电子资产进行很好监督和管理。总的来说，对于无线射频识别技术的有效应用，能够进一步提高电力信息的传送效率，并且通过其自身的监测和追踪，能够减少人为因素造成的误差，以保证资产信息的准确性，为企业的决策提供更加准确的信息，有利于电力企业的更好发展。