物联网技术在智能电网中的应用分析

2020-01-01刘有堂

数字通信世界 2020年12期

刘有堂

（长讯通信服务有限公司，广东佛山 528100）

0 引言

政府工作报告一再强调国家权力问题。认为应积极发展低碳技术和高效节能技术，探索新能源和可再生能源，加强智能电网建设。今天，随着低碳经济的发展，智能电网的建设更加迫切。为了实现智能电网的建设，有必要在线监控电网各环节的运行参数，实时控制重要信息。作为智能信息的感知尖端，物联网技术可以作为智能电网建设的关键技术。因此，探讨物联网技术在智能电网建设中的应用具有重要意义。

1 物联网技术

物联网（The Internet of things）的概念是在1999年提出的，指的是把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。比如通过一个手机可以将洗衣机、冰箱、电视、扫地机、电饭煲、热水器、窗帘、照明灯等进行联网，物联网的提出是一项互联网创新技术，可以应用在人们生活的每个角落，并把虚拟的互联网技术与实物相结合，形成万物联网，技术方面主要还是依赖于传感技术以达到的网络化控制。物联网技术“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。物联网技术改变着人们的日常生活，利用物品植入识别芯片来链接所有控制器，有效推动科技与物品之间的转换，形成万物互联一体的控制面。在电力系统中使用物联网技术不仅可以加速电力设备数据读取，保证电力安全性能的稳定运行，还有助于借助大数据进行电网改造和监测，通过电力传感器和芯片识别，可以有效提升电力输入和输出功能，实现整个物体信息实体与网络层、应用网络层的有效通信连接。

2 物联网技术对智能电网建设的重要意义

2.1 提高电网的安全可靠性，提高电网用户服务满意度

由于智能电网的管理特殊性，电网长期存在的主要运行问题就是经常停电，这无疑是目前影响电网用户运行满意度最大的一个问题，所以如何提高智能电网网络运行的安全可靠性已经成为了智能电网必须着手解决的关键问题，物联网智能技术的广泛应用必将能够极大地提高供电网络运行效率，形成一个能够主动对所有电网设备进行网络故障报警管理的"智能"电网。

2.2 提高电网的安全性，保证输电安全

电网的正常性与运行时间的关系涉及到我们国民财产生计的大中小问题，提高动力电网正常运行的系统安全性也是动力电网安全管理工作中的一个重点工作问题，采用物联网技术我们可以全面有效地实时监控我国电力电网传输的整个安全系统，对系统的正常运行安全状态可以进行定期评估，对一些可能已经存在的安全隐患可以进行早期监测预警，采取一些相应的安全措施可以保证动力电网的运行安全性。

3 物联网技术在智能电网中的应用策略

3.1 应用思路

在建设智能动力电网当中，对于智能物联网应用技术的试点使用，可通过应用统一标准进行应用规划、标准统一先行以及应用先点后面的基本思想指导原则：（1）在推动经济以及信息社会快速发展、调整结构节约能源、保护环境和符合智能动力电网建设一体化使用管理控制体系要求的总体基础上，从电网发电、输电、变电以及能源配用四个环节开始实施统一的使用规划；（2）因为对电子信息设备实施的安全隐患防护、通信设备接入使用规约、传感器相关设备的应用型号规格选择和质量验收等工作，会同时存在一定的技术差异性，很容易导致使用在智能动力电网当中的相关设备使用管理流程出现混乱的各种情况；（3）为了有效避免同时产生严重浪费设备投资以及产生重复性电网建设的各种情况，需要首先选择合适的使用地点以及合理的应用方案先进行试用，在每个试点成功进行试用之后，要对重点试用阶段经验的可记性进行总结，最后对统一的试点应用技术方案要求进行研究制定。

3.2 技术框架

物联网系统支持的各种智能应用电网基础架构，按照其核心功能结构进行三层划分，包括：智能应用管理层、网络层以及数据传输层。在用户应用网络层当中能够起到的主要功能管理作用主要为，能够同时实现电网决策业务功能、管理业务功能以及用户互动管理功能，从而能够实现外部智能互联电网当中的相关业务流管理目标；在网络层当中的主要功能作用为，在原有电力行业专网、移动以及智能电信等外部智能互联网的功能基础之上，提高用户应用网络层当中的相关业务功能需求，对智能物联网和大数据交互控制中心能够进行综合构建，以便对智能电网通信设备、电网通信装置以及智能电网系统的物物交互、物联电网装置信息交互等功能能够进行自动实现，符合电网信息流的相关技术功能要求；电网传输层的主要功能作用为，在电网发电、输电、变电以及电网配电、用电各个环节当中，对各种传感器设备进行综合部署。

3.3 关键技术应用

3.3.1 实效的生产管理

智能化电压传感器的广泛应用，可使自动电气量和自动开关电流量的检测信号分别实现自动采集以及自动识别检测功能，通过在线自动监测监控系统以及智能app监控系统，便捷地可对其信号进行实时以及高度移动化的监控。对电力气象速度测量元件，振动速度传感器和电力视频图像探测器的结合使用，可对各种电力设备节点进行精确定位，并可以实现各种智能电力巡查自动检验，方便了电力工作人员的日常工作，并大大减少了电力工作量和工作人员的压力，工作效率因而得到了翻倍的大幅提升。此外，还可以使整个大型电力系统生产运营过程更加可靠，并且安全。通过电力传感器、监控管理系统以及其他电力设备之间的互相连接联合，使得对电力故障的实时定位分析工作更加便捷以及精确，及时对故障原因情况进行调查分析和处理。

3.3.2 经济的能源调度

通过利用物联网与云技术的融合帮助，还可实时获取微型电网的实时运行信息，借助传统分布网模式微型电网，结合实际用电运行状况，对储能发电装置的充电以及放电功能进行自动管理调节，科学地设计实施一套智能化的电源能效电量管理，并对电量管理信息系统进行自动分析采集，自动对异常情况自动进行实时监测，对实际用电状况进行有效数据分析，从不同的技术角度对能源的实际使用运行状态安全进行有效保障。

3.3.3 智能的用电消费

因为中国智能家电以及中国智慧智能城市的不断出现，使得人类电力资源消费方式有所大的转变，不再仅仅是从前单一的人类消耗电力行为，会通过以物质替代人，以互联网以电换物的消费形式重新出现。用户通过利用app系统可对全国电网的正常运行状况信息进行实时获取，并实时查看电网实时错峰电价，以便有效使用实时错峰的电网用电管理方式。在电价高峰期间应避免大量重复用电，在电价低谷期或者是电价较低的关键时段，对用电功率较大的家用电器设备进行限量使用。同时，家庭式智能微电网系统可通过结合网络实时发电信息技术进行实时发电，并合理分配储存可用电量，从而真正使得家庭用电的高效经济性安全得到保障。

3.4 优化售后服务

智能一流电网的完成建设实现目标，有益于对一流电网供电信息服务平台体系进行优化建设，使得供电服务的功能质量水平进行极大提升，获取广大客户更多的行业认可可信程度。当前，电力服务市场的深入改革开放工作越来越深入，对于全国电网业务信息的公开更加严格透明化，用户们也可随时利用app对全国电网业务信息公开进行实时查询。此外，用户不仅可及时借助多种评价方式以及多种渠道及时对公司供电工程质量和售后服务等情况实施综合评价，还可及时针对不令人满意的供电地方及时进行在线投诉等。因此，电网的快速发展必然需要将自身的网络服务管理意识水平进行不断提升，达到能使用户更为满意的服务效果。