基于物联网的智能电网应用方案研究_徐鑫

基于物联网的智能电网应用方案研究

□徐鑫华北电力大学电气与电子工程学院华北电网有限公司通信管理中心

武晋龙山西省电力公司晋中供电分公司

张瑾华北电网有限公司通信管理中心

闫磊冀北电力有限公司信息通信分公司

一、引言

随着我国电网信息化程度的不断提高，智能电网和物联网产业已经影响到了国家的经济发展，希望可以把两者合理的结合在一起解决电力发展过程中的难题。在新型的智能电网信息技术当中置入物联网，通过现有的网络技术和电子设备，使用传感器网络把实体和实体之间的通信方式提高一个档次，不断降低在电网生产过程中的人力资源，相应的提高电网的安全。有了物联网的参与，电力通信网的作用范围得到了更广的发展，电力系统的安全程度和故障率、抗灾能力都有了很显著的改善，实现了与用户之间的实时连接，完成了节能减排、互动和安全管理的目的。在智能电网生产环节当中使用无线传感器网络的应用措施；对智能用电过程中的互动性作用和互动化的物联网解决措施做了阐述，以期在今后的电力生产过程中，更高效、更安全的使用，沿着可持续化发展的道路快速前进。

二、物联网概述

物联网（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化３个重要特点。通过物联网，可将所有的物品通过射频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。

虽然物联网的定义目前没有统一的说法，但物联网的技术体系结构基本得到统一认识，分为感知层、网络层、应用层三个大层次。

应用层完成物品信息的汇总、协同、共享、互通、分析、决策等功能，相当于物联网的控制层、决策层。物联网的根本还是为人服务，应用层完成物品与人的最终交互，前面两层将物品的信息大范围地收集起来，汇总在应用层进行统一分析、决策，用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之问的信息协同、共享、互通，提高信息的综合利用度，最大程度地为人类服务。其具体的应用服务又回归到前面提到的各个行业应用，如智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等。

网络层完成大范围的信息沟通，主要借助于已有的广域网通信系统（如ＰＳＴＮ网络、２Ｇ／３Ｇ移动网络、互联网等），把感知层感知到的信息快速、可靠、安全地传送到地球的各个地方，使物品能够进行远距离、大范围的通信，以实现在地球范围内的通信。这相当于人借助火车、飞机等公众交通系统在地球范围内的交流。当然，现有的公众网络是针对人的应用而设计的，当物联网大规模发展之后，能否完全满足物联网数据通信的要求还有待验证。即便如此，在物联网的初期，借助已有公众网络进行广域网通信也是必然的选择，如同上世纪９０年代中期在ＡＤＳＬ与小区宽带发展起来之前，用电话线进行拨号上网一样，它也发挥了巨大的作用，完成了其应有的阶段性历史任务。

感知层是让物品说话的先决条件，主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、身份标识、位置信息、音频、视频数据等。物联网的数据采集涉及传感器、ＲＦＩＤ、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。感知层又分为数据采集与执行、短距离无线通信２个部分。数据采集与执行主要是运用智能传感器技术、身份识别以及其他信息采集技术，对物品进行基础信息采集，同时接收上层网络送来的控制信息，完成相应执行动作。这相当于给物品赋予了嘴巴、耳朵和手，既能向网络表达自己的各种信息，又能接收网络的控制命令，完成相应动作。短距离无线通信能完成小范围内的多个物品的信息集中与互通功能，相当于物品的脚。

由于物联网具有诸多的优点，在智能电网中得到了广泛的应用。

三、基于物联网的智能电网应用

３．１传感器网络应用策略

在智能电网的物联网应用过程中，主要目的是在电力系统制造环节中对信息化和自动化两者的程度不断加强。这些应用的实现要依靠物联网中断的无线传感器作用，主要应用的高压输电线路和变电站等地区，实时收取线路和设备的运行情况，并对趋势做出分析，不断提高安全系数，以此来降低电网的使用成本。因为上述应用在通信需求方面不紧迫，而且通信节点较多，适合使用成本和消耗偏低的无线传感器措施。大量传感器节点形成一定规模，实体之间的直接联系也变得通畅。节点分布稠密的优点在于具有更高精准度的数据。传感器节点接收到的数据通过网络传输到网关节点，在网关节点中具有数据的采集、处理和控制设备，而且具有一定的通讯能力，因此数据在网关节点中以不同的种类进行划分，预处理的方式得到划分，将录像、天气、线路和设备状态等信息进行各自分类和数据联系，这样可以避免信息在通信过程中出现重复的现象，降低了网关节点的压力，同时也适当减低了成本。但是由于网关节点没有强大的处理能力，对数据只能采取粗粒度处理，所以，信息数据最终要传送到只能电网分析系统中，进行更为精确的处理，更具结果下发处理措施，及时的处理和解决出现的问题。

３．２智能用电应用措施

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在智能用电中不但包含居民、企业等用户，而且电动车和汽车等都在用电的范畴之内。在类似居民和企业等用户的智能用电物联网应用中，中间的连接设备是智能的双向电表。其选取的依据是根据不同地点、性质和功能等因素，处理措施包括对用户的用电计算、电力质量评估等。在引入智能双向电表中断之后，对用户的电力使用情况做到充分了解，更加全方位立体化的进行管理。

此外，随着我国车辆用户的大量增加，汽车充电系统也被规划到智能用电的范畴中。汽车充电系统的物联网应用中不但具有传统的电力，而且含有对充电地点设备的管理、监督和对汽车电池的监管和检测，以及对充电汽车的调配等。①对汽车充电地点检测的内容包括，车辆停靠位置、充电状态、安全措施和报警设备检测等；②在电动汽车当中安装传感器，设备主要集中在电池和充电设备上，以此对电动汽车的形式状况和电池状态进行实施性跟踪监督；③在电动汽车的电池当中安装ＲＦＩＤ标签，在车辆行驶到充电地点的时候，可以自动感知到电池的使用情况和剩余电量等。在充电地点当中，设备需要等待汽车的数量和剩余的充电设备数量，通过物联网把具体信息输送到指挥地点，根据指挥地点的统一调度，协调充电地点的设备，同时要把充电地点的具体位置报告给车主，以此来降低车主等待时间，提高充电效率。物联网技术的使用保证了电动汽车储蓄充足的电量，提供了更加高品质的充电场所，这也是智能电网应用当中极为重要的功能。

３．３智能电网和物联网相互融合方案

在通信技术发展到一定阶段，必然会使物联网和智能电网相互融合、渗透，这样可以有效的把电力基础设置资源与通信基础设施资源相互连接在一起，不断提高电力信息化程度，对设施的使用效率有很大提高。这种方案的提出使智能电网和物联网的融合发展都向更深的层次，不断提高电厂、电网和用户之间的关联紧密性，对电网的信息化、自动化和互动性都有不程度的提高，也可以保证生活更加的智能和节能。

（１）在规划层面要注意系统的协调性发展，如果在智能电网规划过程中需要对预留物联网采集、传输和线路等资源给予高度重视，在应用过程中注意相关业务的融合。（２）在设计层面上对协议和体系之间的兼容并包给予关注，虽然通过ＴＣＰ／ＩＰ协议把数据包进行整合，但是在接入层面的协议比较分散。所以，在把传感技术、ＦＲＤＩ技术、配网自动化技术等各类协议相互统一整合的时候需要深入研究。（３）在实施层面上要发掘业务的优势，进行相互之间的互补和共享，例如：物联网通信信道和智能电网的功率、控制和电能量采集技术等有效结合，物联网的信息交互共享优势和智能电网辅助、决策系统、人工智能系统相互结合。

每一个物品在物联网中被寻址，这就需要地质，这样就需要更多的ＩＰ地址，ＩＰｖ４在耗尽的时候需要ＩＰｖ６来继续支撑。而且，因为物联网的中断不但拥有自身功能，而且还有传感器和网络接入等功能，频繁的采集数据也需要对安全问题给予重视。

四、结语

虽然现在针对智能电网的解释还没有统一的说法，但是使用现金的通信手段和技术，提高电网的智能应用已经不是幻想，所以，在电网智能化的发展过程中，建立一个高速、安全的ＩＣＴ平台是必经之路。智能电网的物联网领域具有较长的周期性，需要不断提高电网信息化的程度和物联网工作，这样才能使我国智能电网有效、快速的发展，降低成本和电力资源的浪费使用，实现我国社会可持续化发展的目标。

光电复合缆的结构及应用

□尹锋雷江苏宏图高科技股份有限公司

由于光传输和电能传输属于两种不同类型的传输方式，传输过程中也不会发生相互干扰，而光电复合光缆却能同时解决设备用电及信号传输的问题，因而其应用是比较广泛的。

一、光电复合缆的结构

光电复合低压电缆（简称光电复合缆）因其功能的多样性，决定了电缆结构的复杂性，但只要有合理的结构设计就可以更好地实现和满足复合缆的功能，并在符合制造标准的同时降低制造成本，实现效益的最大化。复合缆的结构通常由层绞式结构的缆芯和护层两大部分构成，其中，护层又包括护套和外护层，后者按需要可有可无。

１．１缆芯结构

缆芯是光电复合缆的主要部件，包括了中心加强构件、含松套光纤光单元、填充绳、馈电线，还有包带、内垫层、扎纱及非金属辅助加强部件等部分构成。各主要部件的构成及作用如下：

（１）中心加强件。在缆芯的中间增加一根强度很高单圆的磷化钢丝或不锈钢丝，以增强缆的硬度和强度，目的是用来适合架空敷设方式。如果有必要的话，可以往金属加强构件的外层加制一层由塑料材料制备的保护层。聚合物塑料具有绝缘高电阻及其非常高电压击穿强度等特性符合商业化要求。在把光电复合缆直接接入用户端时，我们必须考虑到使用情况的各种影响因素，中间加强部件应由不含金属的材料组成最好。

（２）馈电线。馈电线作为光电复合缆重要组成的电单元，馈电线的导体截面设计必须根据传送的距离、供电的电压、以及被供电设备、仪器所消耗的功率总和等三者的要求必须合理设计、选择。城市居民区的低压电网供电的

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物联网技术在智能电网中的应用分析

物联网技术在智能电网中的应用分析 摘要：在我国社会经济快速发展情况下，我国科学技术水平不断进步，物联网 技术是一种可以实现智能化识别、定位、监控等功能的网络技术，建立在互联网 技术的基础上。将物联网技术应用在智能电网中，可以提高电网监控水平，有利 于保障电网的稳定性，进而促进电力行业的发展。物联网技术的原理是利用射频 识别、红外感应、GIS等设备，完成信息的采集及定位。通过物联网技术的应用，可以实现电网端点、节点设备信息、供电状态的实时监测。基于此，针对物联网 技术在智能电网中的应用展开分析，并提出具体应用方向，以供参考。 关键词：智能电网；物联网技术；电力行业 引言 在当前经济发展的趋势下，传统电网已不能满足我国的需求。能耗方面，以 集中式、化石能源为主的传统电网造成了我国巨大的能源损耗；用电服务方面， 单向信息流、简单的电价方案不能满足所有用户的需要；电力质量方面，水平低、变动大；修复故障方面，定期检修和人工修复也大大耗费了时间与人力；资产管 理方面，人工管理，利用效率低。而上述这些问题，智能电网都能有完善的、有 针对性的解决措施。物联网与智能电网的融合在世界范围内造成了很大影响，各 国政府承认了其拥有的极强的战略性意义，我国也不例外，将其上升为国家战略，旨在满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和 经济性。在智能电网行业中，物联网技术的应用能有效提高电网供电的可靠性， 并通过电网和用户间的双向互动，为用户提供更加智能化、多元化的用电服务， 提高供电服务水平。 1物联网与智能电网概述 1.1物联网简介 物联网是一个以互联网、传统电信网等信息为承载体，让所有能够被独立寻 址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网技术基于互联网技术而发展，是 互联网技术的延伸，是现实世界与网络世界融合的产物。其利用传感器、射频识别、定位设备作为信息采集手段，获取物体相关信息，通过互联网实现信息传输、整理及分析。该技术可以实现全球网络范围的信息识别管理，是一种应用价值较 高的新型网络技术。物联网利用无线通信技术，可以显著提升信号传输效率，增 加传输节点数量，进而提高通信能力。对比不同通信方式的传输速率。 1.2智能电网简介 智能电网建立在传统电网的基础上。其主体结构由各级电网组成，以特高压 电网作为骨架，通过信息管理系统实现各级电网管控。这种电网结构具有更高的 信息传输效率，更低的管理难度，同时，实现了人机互动。智能电网建设可以实 现发电、变电、供电和用电等多个环节的集中化管理，可以检测电网中的各个电 压等级，有效提高了电力系统的管理水平，保障了电力系统的供电质量。 2基于物联网的智能电网平台搭建 2.1电网参数测量技术 参数测量技术的支持使得电力系统运行人员和规划人员能过得到更多的数据 资源，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、 表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能 消费和预测等数据。电力公司利用软件系统对这些数据进行分析处理，最终被应 用于其他业务之中。

物联网技术与智能电网的融合

物联网技术与智能电网的融合 随着时代进步和科学技术的革新，物联网技术逐渐出现，它可以深度融合信息通信和智能电网，提升电力工业的信息化、自动化和智能化水平，对于电力工业的结构转型和产业升级起到了很大的推动作用。文章简要介绍了物联网、智能电网的相关概念和发展前景，并根据国内物联网的研究现状提出对智能电网物联网的架构，为物联网技术在智能电网中的应用研究提供了参考。 标签：智能电网；物联网；融合 引言 近年来，随着地球可利用资源的不断消耗和减少，同时人们对能源利用的要求越来越高，尤其是清洁能源开发呼声的日益高涨，怎样合理高效地利用能源就成了一个热点问题。而电网是能源输送的最重要的方式，因此合理有效地配置电力输送就成了一个迫切需要解决的问题。在这样的背景下，依靠现代的信息技术，新材料技术和智能控制技术基础上的智能电网的概念应用而生。 所谓智能电网，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，利用先进的测量和传感技术、新材料制造的设备技术、最优化的控制方法和决策支持系统技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一智能化电网，实现电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网的最根本特征在于其智能化，而要实现其智能化，首先需要在电网设备中嵌入传感器，利用传感器的智能化来提高其数字化水平；其次需要利用大规模网络化技术，进行数据的收集，通过分析系统对数据进行整合，提高电网的稳定性和安全性；最后需要对收集的数据进行分析，即根据已经掌握的数据进行相关分析，根据分析的结果，拿出更为合理的方案，实现电网的优化管理和高效运行。利用物联网的各项感知技术对智能电网的各个环节进行信息的获取和分析，达到对电力系统各个环节严密监控和数据传递的目的，从而保证电力系统能够更加可靠稳定的运行。 1 物联网的概念和关键技术 物联网在国际上又称为传感网，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。它是利用互联网和局部网等通信手段把人员、物、机器、控制器和传感器通过新的方式联在一起，形成物与物、物与人和人与机器之间的相互联系，从而实现信息化、智能化和远程管理控制的智能网络。 要想实现物联网智能化的特点，必须采用先进的智能化技术，而物联网的关键性技术主要有以下几个方面构成。 1.1 物联网具有先进的数据采集技术 在物联网数据采集技术中，目前较为流行的技术分别是传感器技术和嵌入式

通信技术在智能电网中的应用

通信技术在智能电网中的应用 广东电网公司肇庆供电局周亚光摘要：随着通信技术、计算机信息技术的发展和电力生产调度自动化水平的提高。建设强大的智能电网已成为必然的发展趋势。智能电网就是以稳定的电网框架为基础，以通信网络和计算机信息网络为平台，对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能控制，实现电力、信息、业务的高度融合。在智能化电网的建设过程中，通信技术在其中起着至关重要的作用，本文将详细介绍通信技术在智能电网建设过程中的应用。 关键词：智能控制、数据采集、数据传输、通信协议、综合数据网、工业以太网设备 一、智能电网的产生背景； 1、电网规划与建设面临着严峻的用电高峰和电网建设费用的压力，同时规划和建设的合理性的合理性也面临考验。 2、电网的运行方面，用户对供电可靠性的要求越来越高、同时运行单位对电网设备的运行状况需要有更多的了解。 3、资产维护：设备的当前健康状态、设备维修和更换的最佳时机、设备的维修质量电力作业的费用需要得到合理的安排 4、电力营销：需求侧管理服务水平、电费回收率、窃电损失需要及时的掌握。 建设智能电网可应对上述的挑战： A、通过收集电网各种数据，指导电网和设备的投资，使得设备在逼近设备容量或实际能力的情况下运行，充分挖掘设备的潜力。 B、通过电网的实时重构和优化运行方式，使得设备在其实际容量范围内运行，延长设备使用寿命。 C、充分利用实时信息，缩短停电时间。 D、加强需求侧管理，提高效益。 E、为合理的电网投资提供决策支撑。 在传统电网的基础上，智能电网进一步扩展了自动化的监视范围，增加了信息的收集和整合以及对业务的分析和优化，实现了电网的智能化。可帮助电网企业提高管理水平、工作效率、电网的可靠性和服务水平。 智能电网分五个层面：1、电网数据采集2、数据传输3、信息集成4、分析优化5、信息的展现 （1）、电网数据的实时采集 实时数据是智能化电网的重要支撑，包括以下三方面的数据，A电网运行数据，B 设备状态数据C客户计量数据 目前，因为电网公司的数据采集主要关注电网的运行数据上，对另两方面的欠缺，只有增加了这两方面的数据采集，才能使整个电网可视化，为走向智能化作准备。 （2）、数据传输 基于开放标准的数字通信网络保证客户计量和设备状态数据以及电网运行数据的可靠传输。 （3）、在信息集成、分析优化、住处展现三方面，主要集中了计算机信息网络技术的应用。 通过采集和通信网络传送上来的数据为电网的规划设计、运行和资产的优化提供决策支持 1、电网设计优化 A、通过对用户负荷模式的分析，能够很清楚的确定需要改造的、可能存在过负荷的

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展 发表时间：2018-06-11T16:25:11.753Z 来源：《河南电力》2018年2期作者：蔡皓晴 [导读] 随着我国的智能电网的全面建设，智能电表在市场中的需求迅速增加，在建设过程中扮演着重要角色。 （国网天津城南公司天津市 300201） 摘要：随着我国的智能电网的全面建设，智能电表在市场中的需求迅速增加，在建设过程中扮演着重要角色。传统电表在用户缴费后，将完成充值的电卡装入电表，电表根据卡中的额度进行供电，额度用尽之后就会停止供电，直到用户再次进行充值。这一过程不仅程序繁琐，也对客户的用电带来非常不好的影响。智能电表的出现，可以很地解决这一问题。智能电表在具备传统电表计费供电功能的同时，还具备更多先进的功能，不仅适应建设智能电网的需要，也符合我国可持续发展战略，智能电表在智能电网建设中的应用意义重大。 关键词：智能电网；智能电表；传统电表；应用；发展 1智能电表的功能 1.1双向通信功能 现代化的智能电表，里面设置了具有通信功能的模块，使其具有了双向通信的功能。供电企业可以通过智能电表与用户进行互动，一方面将停电通知、实时电费使用情况等用户感兴趣的信息告知用户；另一方面，用户也可以将平时遇到的用电方面的疑惑传达给供电企业。特别是在用电高峰的时候，供电企业可以通过智能电表向用户发布实时信息，引导用户合理安排用电计划，为用户节省电费的同时，降低了电网高峰负荷的压力。 1.2实现智能的用电控制 智能电表最为用户青睐的功能是它具有帮助用户实现用电控制的功能，对用户来说可以减少用电的消耗。智能电表可以与现代智能家电密切配合，根据实时电价，合理地控制智能家电的启动停止，通过调整大功率用电设备的开关时间，为用户节约用电。目前全国都已实行了分时电价，智能电表能够自动调配电气设备在峰谷用电时的负荷，在用电高峰时削减负荷，在用电低谷时的提高负荷，很好地降低了用户的用电成本，提高了经济效益，最重要的是为电网的“避高峰”做出了贡献，大大改善了大伏天、大冷天等气候造成的用电紧张的情况。 1.3双向计量 智能电表对于有储能设备，发电设备等分布式的用电大户，可以依据实时的电价引导这类用户合理经济的购买电量和使用电量，减少他们的电费支出。尽量鼓励每个家庭都安装风能，太阳能等低碳高效的储电设备。鼓励人们投资那些低碳节约的，如储冷，储热和储电的经济类设备，减轻电网电量的压力。实践证明，通过智能电表的双向计量功能，向用户即时的反馈用电情况，可以有效减少一个家庭每年13%～15%的用电量，减少3%～15%能源消耗，大大提升了环境效益和社会效益。 2在智能电网中智能电表的应用 2.1结算和配网状态估计 通过使用智能电表可以实时，准确的提供结算费用的信息，改变了过去用电账户上的复杂处理过程。在结账信息化的电力市场下，调度的人员可以方便，及时的更换能源的零售商，在未来还可以实现全自动的切换功能，而且用户也可以及时准确的得到用电账务信息。当前，配网的分布信息不是很准确，这主要因为这个用电信息是根据负载估计值，网络模型和变电站的高压测量得到的，有一定的不确定性。若在用户附近增加智能电表，就可以获得更加及时准确的负载量信息，避免由于电能质量下滑和电力设备负载过大导致的不良后果。通过大量数据的整合，将逐步实现未知状态的测量和估计数据的准确校核。 2.2电能管理与节能 智能电表可以将及时、有效的信息提供给客户，建立相适应的管理系统，为客户带来更优质、更便捷的供电服务。除了满足客户的各种用电需求，还有助于减少客户对电力的浪费，有利于企业的经济效益和社会效益一同实现。通过把客户的实际用电状况反馈给客户，有利于客户改进不良的用电习惯。除此之外，还能帮助客户及时发现设备的故障以及其他异常的耗能情况，促使客户养成节约用电的习惯。电力企业也可以通过引进、开发新技术和新产品，提升用电的管理水平，最终实现用电过程中供求双方的互利共赢。 2.3远程监控及非法用电检测 通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载，而且还对部分电力用户进行强制监督，电力公司通过使用控制开关按钮，远程控制一个特定的过载，智能电表能随时检测打开电表箱，使电表的软件更新升级，如果出现私自改线等现象，可以及时发现该情况，通过获取大量的仪表数据进行比较分析，是能够准确地检测私自篡改线路的情况，此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。 3智能电网中智能电表的应用发展 3.1接口一体化 在未来的一段时间内，电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作，需要很大的人力和物力资源来协调工作，广泛地推广应用智能电表势在必行，必要对目前的安装检测模式进行变革，最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱，在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作，大大增加了测试的时间，而且占用太多的资源和管理成本，从而影响运营效率，导致过多的接口设置复杂，不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此，要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的，这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。 3.2网络化、系统化和模块化 智能电表未来的发展必然是向着网络化，模块化，系统化的方向发展。其中智能电表的网络化可以帮助电网在各种不同的场合采集，储存电能的信息，通过无线网络将信息传输到信息管理库里，方便整理和分析。智能电表的模块化可以避免对整个电能表进行更换的操作，只要改变部分的模块就可以了。而且由于模块化与结构的标准化，用电管理部门不用过于依赖某一家电能表的厂商，为规范电能表的开发与研究提供支持。模块化还可以通过远程或现场升级来更换故障的模块，节约维护费用。智能电表的系统化则利用了电力系统自动化

基于物联网的智能电网应用方案研究_徐鑫

基于物联网的智能电网应用方案研究 □徐鑫华北电力大学电气与电子工程学院华北电网有限公司通信管理中心 武晋龙山西省电力公司晋中供电分公司 张瑾华北电网有限公司通信管理中心 闫磊冀北电力有限公司信息通信分公司 一、引言 随着我国电网信息化程度的不断提高，智能电网和物联网产业已经影响到了国家的经济发展，希望可以把两者合理的结合在一起解决电力发展过程中的难题。在新型的智能电网信息技术当中置入物联网，通过现有的网络技术和电子设备，使用传感器网络把实体和实体之间的通信方式提高一个档次，不断降低在电网生产过程中的人力资源，相应的提高电网的安全。有了物联网的参与，电力通信网的作用范围得到了更广的发展，电力系统的安全程度和故障率、抗灾能力都有了很显著的改善，实现了与用户之间的实时连接，完成了节能减排、互动和安全管理的目的。在智能电网生产环节当中使用无线传感器网络的应用措施；对智能用电过程中的互动性作用和互动化的物联网解决措施做了阐述，以期在今后的电力生产过程中，更高效、更安全的使用，沿着可持续化发展的道路快速前进。 二、物联网概述 物联网（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化３个重要特点。通过物联网，可将所有的物品通过射频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。 虽然物联网的定义目前没有统一的说法，但物联网的技术体系结构基本得到统一认识，分为感知层、网络层、应用层三个大层次。 应用层完成物品信息的汇总、协同、共享、互通、分析、决策等功能，相当于物联网的控制层、决策层。物联网的根本还是为人服务，应用层完成物品与人的最终交互，前面两层将物品的信息大范围地收集起来，汇总在应用层进行统一分析、决策，用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之问的信息协同、共享、互通，提高信息的综合利用度，最大程度地为人类服务。其具体的应用服务又回归到前面提到的各个行业应用，如智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等。 网络层完成大范围的信息沟通，主要借助于已有的广域网通信系统（如ＰＳＴＮ网络、２Ｇ／３Ｇ移动网络、互联网等），把感知层感知到的信息快速、可靠、安全地传送到地球的各个地方，使物品能够进行远距离、大范围的通信，以实现在地球范围内的通信。这相当于人借助火车、飞机等公众交通系统在地球范围内的交流。当然，现有的公众网络是针对人的应用而设计的，当物联网大规模发展之后，能否完全满足物联网数据通信的要求还有待验证。即便如此，在物联网的初期，借助已有公众网络进行广域网通信也是必然的选择，如同上世纪９０年代中期在ＡＤＳＬ与小区宽带发展起来之前，用电话线进行拨号上网一样，它也发挥了巨大的作用，完成了其应有的阶段性历史任务。 感知层是让物品说话的先决条件，主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、身份标识、位置信息、音频、视频数据等。物联网的数据采集涉及传感器、ＲＦＩＤ、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。感知层又分为数据采集与执行、短距离无线通信２个部分。数据采集与执行主要是运用智能传感器技术、身份识别以及其他信息采集技术，对物品进行基础信息采集，同时接收上层网络送来的控制信息，完成相应执行动作。这相当于给物品赋予了嘴巴、耳朵和手，既能向网络表达自己的各种信息，又能接收网络的控制命令，完成相应动作。短距离无线通信能完成小范围内的多个物品的信息集中与互通功能，相当于物品的脚。 由于物联网具有诸多的优点，在智能电网中得到了广泛的应用。 三、基于物联网的智能电网应用 ３．１传感器网络应用策略 在智能电网的物联网应用过程中，主要目的是在电力系统制造环节中对信息化和自动化两者的程度不断加强。这些应用的实现要依靠物联网中断的无线传感器作用，主要应用的高压输电线路和变电站等地区，实时收取线路和设备的运行情况，并对趋势做出分析，不断提高安全系数，以此来降低电网的使用成本。因为上述应用在通信需求方面不紧迫，而且通信节点较多，适合使用成本和消耗偏低的无线传感器措施。大量传感器节点形成一定规模，实体之间的直接联系也变得通畅。节点分布稠密的优点在于具有更高精准度的数据。传感器节点接收到的数据通过网络传输到网关节点，在网关节点中具有数据的采集、处理和控制设备，而且具有一定的通讯能力，因此数据在网关节点中以不同的种类进行划分，预处理的方式得到划分，将录像、天气、线路和设备状态等信息进行各自分类和数据联系，这样可以避免信息在通信过程中出现重复的现象，降低了网关节点的压力，同时也适当减低了成本。但是由于网关节点没有强大的处理能力，对数据只能采取粗粒度处理，所以，信息数据最终要传送到只能电网分析系统中，进行更为精确的处理，更具结果下发处理措施，及时的处理和解决出现的问题。 ３．２智能用电应用措施 新应用 ew Application N 51

输变电设备物联网及其在智能电网中的应用

输变电设备物联网及其在智能电网中的应用[摘要]物联网将成为继计算机、互联网以后推动世界高速发展的又一重要生 产力。输变电设备物联网是智能电网的重要组成部分，是智能电网促进精益化资产管理的应用要求，以及对输变电设备运维与管控提出的新要求。本文介绍了输变电设备物联网的发展现状，并分析了其在智能电网的两个重要组成部分“设备智能监测”和“全寿命周期管理”中的应用。 一、引言 物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，通过各种有线和无线网络与互联网融合，综合应用海量的传感器、智能处理终端、全球定位系统等，实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。智能电网是物联网的重要应用，将物联网技术应用于发电、输电、变电、配电和用电环节,使用健壮的双向通信、高级传感器和分布式计算机来改善电力交换和使用的效率,提高可靠性，以期充分整合电网信息资源，实现电网信息的精细化、模型化和可视化[1,2]。输变电设备物联网是智能电网的重要组成部分，它不仅具有通用物联网的感知、识别、定位、跟踪和管理能力，而且具备对输变电设备的在线监测、故障诊断、状态评估、维修决策与资产优化管理等功能。输变电设备物联网是智能电网促进精益化资产管理的应用要求，以及对输变电设备运维与管控提出的新要求。输变电设备物联网是通过物联网技术的手段使输变电设备状态监测和全寿命周期管理实现智能化、自动化[3,4]。本文首先介绍了输变电设备物联网的体系结构，然后分析了输变电设备物联网在智能电网的两个重要组成部分“设备智能监测”和“全寿命周期管理”的应用。 二、输变电设备物联网 输变电设备物联网以状态可视化、管控虚拟化、平台集约化、信息互动化为目标，实现设备运行状态可观测、生产全过程可监控、风险可预警的智能化信息系统。输变电设备物联网的体系结构主要由感知层、网络层和应用层组成。输变电设备物联网感知层包括各种二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器和M2M 终端、传感器网络和传感器网关等。感知层又分为感知控制子层和通信延伸子层，感知控制子层是对物理世界感知、识别、信息采集的各类传感器，通信延伸子层是将物理实体连接到网络层和应用层的通信终端模块或延伸网络。智能电网通过感知控制子层实现各环节电气量、非电气量、微环境等信息的采集，并通过通信延伸子层接入到物联网的网络层。 网络层包括接入网和核心网，实现感知层与应用层间信息的传递、路由和控制。鉴于智能电网对数据安全、传输可靠性及实时性的严格要求，物联网的信息传递、汇聚与控制主要依托电力专用通信网实现，在不具备条件或特殊条件下可以借助公网，但必须做好相应安全防范措施。 应用层是将物联网技术与智能电网的需求相结合，实现电网智能化应用的解决方案。智能电网通过应用层最终实现信息技术与智能电网的深度融合，对智能电网的发展具有广泛的影响。应用层的关键在于在信息化的过程中，能满足电网系统的各个环节，进行智能交流，实现精确供电、互补供电、提高能源利用率、供电安全，节省用电成本目标中各信息元的需求分析以及信息的内部共享。 三、输变电设备物联网在设备智能监测中的应用 输变电设备物联网在智能监测中应用的关键是传感器技术。状态监测感知层

浅析智能电网的应用与发展

浅析智能电网的应用与发展 随着我国经济的发展，科学技术的进步，电力需求正在以一种快速增长的形势进行发展，以往的区域性传统能源发电已经满足不了当今社会的新需求，各地区生产力发展和资源不平衡的情况越来越突出。所以，为了进一步的应对经济发展新情况，我们必须进一步的发展智能电网。此文，将进一步的分析智能电网的概念和特征，总结和提出智能电网的应用和进一步的创新。希望能够进一步的推动我国电力发展，更好的应用智能电网，更好的为经济发展提供动力。 标签：智能电网;国民经济;电力发展 引言：随着国民经济的发展，社会对于电力的需求也越来越大，电网规模日趋扩大，结构越来越复杂。电力用户对于电力的要求也随之增高，对其稳定性和质量有了新的要求。若电网发生故障，导致非正常停电的话，将会导致极大的损失，也给用户财产安全带来不良影响。现阶段科技的发展，智能电网的发展，提高了电力系统的稳定性和优化性，此文将进一步的分析智能电网的应用和发展。 一、概念综述 在进行调查研究之前，我们要对研究主体有一个清晰的认识，了解研究主体的含义，从而更好的进行系统的分析。 （一）智能电网 目前，随着时代的发展，世界政治局势以及能源发展的变化，人们对于电网的定位进行了新的思考，对于未来电网的发展模式提出了新的积极意义的探索，从目前来看，智能电网将进一步的利用传感技术，以及信息通信、自动化、能源电力还有电网基础设备组建一种新型的现代化电网模式。然而，不同的国家以及大型企业也根据自身发展的情况和自身需求对于电网提出了不同的见解。在争议中达成了共识，也就是智能电网是一种能够最大程度实现电网优化、资源优化，实现电力自身可持续发展的一种设施，对于人类社会的发展有着重要的意义。 （二）智能电网的应用特性 1.稳定性 智能电网的电力网络体系分布比较合理，其保护措施也比较到位，电压等级能够协调发展，其具有更加完善的动态稳定性以及静态稳定性。智能电网能够在发生特殊情况下仍旧保持着供电能力，不会出现大面积的用电事故。其也能够在自然灾害下以及受到攻击情况下保持着供电工作，尽可能的保持电力信息的安全和相关人员的财产安全，维持电力的稳定性[1]。 2.兼容性

物联网在智能电网的应用

浅谈物联网与智能电网 林培焕04114053 建设智能电网离不开物联网应用：物联网技术将进一步助力智能电网的实现，如设备状态的预测和调控，资产全寿命周期管理的辅助决策，电网与用户间的智能互动等。 物联网是指“物物相连的互联网”，通过传感器、射频识别、全球定位系统等技术，采集任何被测物的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息，并通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的广泛连接，实现被测物的智能化感知、识别、交互和管理。物联网可应用于军事、智能交通、智能电网、数字家庭、食品安全、旅游服务、城市公共管理、现代物流、生产制造、医疗健康等多个领域。 智能电网与物联网作为具有重要战略意义的高新技术和新兴产业，已引起世界各国的高度重视，我国政府不仅将物联网、智能电网上升为国家战略，并在产业政策、重大科技项目支持、示范工程建设等方面进行了全面部署。应用物联网技术，智能电网将会形成一个以电网为依托，覆盖城乡各用户及用电设备的庞大的物联网络，成为“感知中国”的最重要基础设施之一。智能电网与物联网的相互渗透、深度融合和广泛应用，将能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，进一步实现节能减排，提升电网信息化、自动化、互动化水平，提高电网运行能力和服务质量。智能电网和物联网的发展，不仅能促进电力工业的结构转型和产业升级，更能够创造一大批原创的具有国际领先水平的科研成果，打造千亿元的产业规模。 一、物联网的基本架构 融合智能电网应用的物联网主要分为感知层、网络层和应用层。 感知层包括感知控制子层和通信延伸子层。感知控制子层是对物理世界感知、识别、信息采集的各类传感器。通信延伸子层是将物理实体联接到网络层和应用层的通信终端模

浅谈基于物联网的智能电网信息化建设

浅谈基于物联网的智能电网信息化建设 在社会经济和科技都迅速发展的背景下，在智能电网当中应用物联网技术成为一个主要趋势。尤其是对于信息的感知、高校处理以及传输，物联网技术都具有重要的作用，也因此在电力系统当中得到了有效的应用。在本文当中我们站在功能及应用的角度上对电力物联网进行深入解析，分析出以物联网为基础智能电网信息化建设所用到的重要技术，实现智能电网的信息化建设，确保整个电网系统的安全，推动电网的健康稳定发展。 标签：物联网;智能电网;信息化建设 引言 智能电网对电力系统起到测量和调控作用，有效的推动电力系统转向开放供应模式。但是想要实现电力设备及电网智能化的控制并不是一件简单的事，在建设电网信息化系统的过程中也需要面临各种困难。但是物联网出现给智能电网的信息化建设提供了可靠的技术支持，同时有效的解决相关问题。 一、关于电力物联网的相关概述 建设智能化电网是为了使监管电力系统更加智能化，进而提高电网的运行安全，而物联网技术的出现及应用有效的解决这一问题。电力物联网是指在电力系统当中，借助数据库或者是网络技术以及信息传感设备、分布式识读器等技术，在设备与工作人员之间构建一个智能网络。而电力互联网功能也包括三个层面：感知层、应用层和网络层。感知层又分为通信延伸和感知控制，通信延伸实现物理实体与网络层和应用层的对接。感知控制是借助采集设备与只能传感器收集电网当中的设备运行状态、运行环境信息以及电网电量等信息。网络层能够实现信息的控制和传递，应用层主要包括基础设施、中间件和其他各种应用，利用信息技术进行计算和处理实现可视，充分发挥物联网在智能电网当中的应用。 二、智能电网基于物联网新型电网系统的主要技术 物联网在智能电网当中功能的发挥离不開相关技术的支持。技术主要是包括以下几个方面： 2.1智能电表技术的应用 智能电表属于基础性的硬件设备，它发挥着双向通信的作用，连接用户与供应商。通过观察用户电表的用电数据，可以对电力供应做出更加合理有效的规划和调度。通过用电短期价格的弹性模型，能够给用户与供应商提供一个更好的互动平台。 2.2云计算技术的应用

物联网技术在智能电网的应用

物联网技术在智能电网的应用 物联网是通过RFID技术、无线传感器技术以及定位技术等自动识别、采集和感知获取物品的标识信息、物品自身的属性信息和周边环境信息，借助各种电子信息传输技术将物品相关信息聚合到统一的信息网络中，并利用云计算、模糊识别、数据挖掘以及语义分析等各种智能计算技术对物品相关信息进行分析融合处理，最终实现对物理世界的高度认知和智能化的决策控制。智能电网的实现，首先依赖于电网各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控，基于此，物联网作为“智能信息感知末梢”，可成为推动智能电网发展的重要技术手段。未来智能电网的建设将融合物联网技术，物联网应用于智能电网最有可能实现原创性突破、占据世界制高点的领域。 一、物联网技术在智能电网领域应用大有可为 智能电网主要是通过终端传感器在客户之间、客户和电网公司之间形成即时连接的网络互动，实现数据读取的实时、高速、双向的效果，从而整体提高电网的综合效率。国家电网公司智能电网实现电力流、信息流、业务流高度一体化的前提，在于信息的无损采集、流畅传输、有序应用。各个层级的通信支撑体系是坚强智能电网信息运转的有效载体。通过充分利用坚强智能电网多元、海量信息的潜在价值，可服务于坚强智能电网生产流程的精细化管理和标准化建设，提高电网调度的智能化和科学决策水平，提升电力系统运行的安全性和经济性。 智能电网的核心在于，构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集，且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运行的可靠性和能源利用效率。智能电网的本质是能源替代和兼容利用，它需要在开放的系统和共享信息模式的基础上，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。 面向智能电网的物联网从技术方案的角度来讲，网络功能仍集中于数据的采集、传输、处理三个方面：一是数据采集倾向于更多新型业务。由于宽带接入技术的支持，物联网应用不局限于数据量的限制，在未来的大规模应用中可以提供更多的数据类型业务，如重点输电线路监测防护、大规模实时双向用电信息采集。二是网内协作模式的数据传输。以网内节点的协作互助为基本方式，解决数据传输问题。以各种成熟的接入技术为物理层基础，从MAC层以上，通过多模式接入、自组织的路由寻址方式、传输控制、拥塞避免等技术实现节点协作数据传输模式。三是网内数据融合处理技术。物联网不仅仅是一个向用户提供物理世界信息的传输工具，同时还在网络内部对节点采集数据进行融合处理，是一个具有高度计算能力和处理能力的云计算信息加工厂，用户端得到的数据是经过大量融合处理的非原始数据。 物联网作为智能电网末梢信息感知不可或缺的基础环节，在电力系统中具有广阔的应用空间，物联网将渗透到电力输送的各个环节，从发电环节的接入到

物联网在智能电网领域的应用

物联网在智能电网领域的应用 引言 近年来，随着坚强智能电网概念的提出，许多与智能电网相融合的新技术也不断被提出，其中一个很典型的例子,就是面向智能电网（SmartGrid）的物联网（InternetofThings）技术的问世。智能电网与物联网的融合作为一种具有极高战略意义的新型产业技术，被世界各国高度重视，我国也对其极其重视，将物联网、智能电网列为国家战略，并全面部署了众多重

大科技项目、示范工程的建设。 一、物联网与智能电网 1.1.1物联网的概念与特征 根据欧盟第7框架下RFID和物联网研究项目组在2009年9月15日发布的研究报告定义：物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议。且具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的"物"都有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。 该组织的主要研究目的是便于欧洲内部不同RFID和物联网项目之间的组网；协调包括RFID的物联网研究活动；对专业技术平衡，以使得研究效果最大化；在项目之间简历协同机制。 物联网的核心是物与物以及人与物之间的信息通信。故而物联网的基本特征可概括以下三点： （1）可感知。通过射频识别（RFID）、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术对物体进行实时信息收集和获取。 （2）可互联。先将物体接入信息网络，再借助各种通信网络（如因特网等），可靠地进行信息实时通信和共享。 （3）智能化。通过各种智能计算技术，对获取的海量数据信息进行分析和处理，从而实现智能化决策和控制。 1.1.2物联网在中国的发展 目前，我国已成为世界制造业中心，信息技术发展迅速，物联网技术研究已迫在眉睫．物联网可划分为一个由感知层、网络层和应用层组成的3层体系。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的核心能力。全面感知是指利用RFID、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过各种通信网络与互联网的融合，将物体接入信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制。 1.1.3物联网未来的发展趋势 物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，是继通信网之后的另一个万亿级市场。 业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开

基于物联网的智能电网信息化建设研究

基于物联网的智能电网信息化建设研究 发表时间：2019-09-02T08:43:29.417Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：贾佳1 刘刚2 欧亚新1 杨艳1 [导读] 摘要：在社会经济和科技都迅速发展的背景下，在智能电网当中应用物联网技术成为一个主要趋势。 1.新疆信息产业有限责任公司新疆乌鲁木齐 830026； 2.国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐 830043 摘要：在社会经济和科技都迅速发展的背景下，在智能电网当中应用物联网技术成为一个主要趋势。尤其是对于信息的感知、高校处理以及传输，物联网技术都具有重要的作用，也因此在电力系统当中得到了有效的应用。在本文当中我们站在功能及应用的角度上对电力物联网进行深入解析，分析出以物联网为基础智能电网信息化建设所用到的重要技术，实现智能电网的信息化建设，确保整个电网系统的安全，推动电网的健康稳定发展。 关键词：物联网；智能电网；信息化建设 引言 智能电网对电力系统起到测量和调控作用，有效的推动电力系统转向开放供应模式。但是想要实现电力设备及电网智能化的控制并不是一件简单的事，在建设电网信息化系统的过程中也需要面临各种困难。但是物联网出现给智能电网的信息化建设提供了可靠的技术支持，同时有效的解决相关问题。 一、关于电力物联网的相关概述 建设智能化电网是为了使监管电力系统更加智能化，进而提高电网的运行安全，而物联网技术的出现及应用有效的解决这一问题。电力物联网是指在电力系统当中，借助数据库或者是网络技术以及信息传感设备、分布式识读器等技术，在设备与工作人员之间构建一个智能网络。而电力互联网功能也包括三个层面：感知层、应用层和网络层。感知层又分为通信延伸和感知控制，通信延伸实现物理实体与网络层和应用层的对接。感知控制是借助采集设备与只能传感器收集电网当中的设备运行状态、运行环境信息以及电网电量等信息。网络层能够实现信息的控制和传递，应用层主要包括基础设施、中间件和其他各种应用，利用信息技术进行计算和处理实现可视，充分发挥物联网在智能电网当中的应用。 二、智能电网基于物联网新型电网系统的主要技术 物联网在智能电网当中功能的发挥离不开相关技术的支持。技术主要是包括以下几个方面： 2.1智能电表技术的应用 智能电表属于基础性的硬件设备，它发挥着双向通信的作用，连接用户与供应商。通过观察用户电表的用电数据，可以对电力供应做出更加合理有效的规划和调度。通过用电短期价格的弹性模型，能够给用户与供应商提供一个更好的互动平台。 2.2云计算技术的应用 在电力物联网当中存着很多的数据信息，需要借助云计算机技术才能够处理这些数据。利用列的数据管理方式能够实现对大型数据的高校管理，同时对应用程度进行实时化读取。存储数据时借助分布式荣誉存储系统使得数据的存储更加安全。 2.3Web为中心的可互操作通信 在市场渗透的过程中智能电网的发展与标准化接口和可互操作协议密切相关。但是因为Web服务本身就具备可访问性，所以满足智能电网的需求。传感器与服务器之间的信息交互是通过网关实现，同时也能够与服务器直接实现信息的交换。 2.4智能管理和信息共享实现 智能管理与信息共享技术实现虚拟能量的存储，该技术在电网当中的应用要求智能化电网必须具备一定的存储能力。通过运用信息技术，可以有效的协调和响应相关的能源需求，构建一个有效的双向虚拟能量存储。利用智能管理和信息共享存储虚拟能量，实现用户和供应商之间的连接，同时可以利用动态化数据来驱使虚拟能量的存储。 2.5信息安全技术 物联网不仅存在网络安全方面的问题，在整合系统的过程中还会面临新的安全隐患。因此，借助物联网的感知能力能够保证电网设备的安全，通过信息传输以及访问的机密性可以提升网络的安全性，同时保护系统的关键数据。 三、基于物联网智能化电网建设存在的问题 在建设智能化电网信息系统的过程中，物联网技术具有重要作用，虽然它的优势很多，但是因为其发展及应用都还处于一个刚刚起步的阶段，所以还需要不断的进行研究。换言之，在建设智能电网信息化过程中，物联网技术还需要面临很多的挑战。 （1）信息集成技术不够成熟和完善。在建设智能化电网的过程中，信息孤岛问题是我们肯定会面对的，因此信息集成技术必须要不断的提高。 （2）缺乏完善的信息安全保障。电网的信息化建设很容易出现网络信息泄露或者是被恶意窃取的情况，因此必须要保证用户的信息安全。 （3）缺少标准化的管理体系。实际调查的过程中我们发现，当前我国物联网技术还处于一个缺乏完善统一标准管理体系的阶段，因此相关的部门和人员必须要共同努力，不断完善管理系统。 四、基于物联网建设的智能电网发挥的功能 4.1基于物联网的智能电网能够轻松的实现信息共享 电力物联网不仅可以实现信息的共享还能够为客户提供一个更便捷的服务平台。智能电网对实现常规用电服务、高级用电服务以及智能用电服务的统一具有重要作用。利用物联网技术，在电网和用户之间双向互动的基础上，可以更好的满足用户的多样化用电需求。 4.2能够实现电力设备监测和检修一体化 对于实现电力设备状态监测与维修的一体化发展具有重要意义。因为智能电网的稳定运行需要很多电力设备运行参数作为指标进行参考，因此收集这些标准数据就属于一个关键环节。但是在智能电网当中，运用物联网技术之后很容易就可以达到上述目的。在物联网的基础上建设信息化电网系统，能够全面的呈现出电力设备监测的相关数据和信息，综合体现出电力设备的相关运行信息，同时掌握电力设备

电力物联网在中国智能电网中的应用总结归纳、挑战及解决办法

精心整理电力物联网在中国智能电网中的应用、挑战及解决方案 The Appliacation、Challenge and Solution of IOTIPS in Chinese Smart Grids 摘要：本文以电力物联网及智能电网的概念、特征为基础，着重介绍了电力物联网在中国智能电网 中的应用、挑战及未来发展的解决方案。 型网络， 关键词：物联网；智能电网；电力系统 Abstract：The paper introduces the appliacation characteristics of IOTIPS and smart grids. IOTIPS 、database and communication and 1 1.1 The Internet of things"，是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。顾名思义，电力物联网是指物联网技术在电力系统中的应用，通过各种信息传感设备或分布式识读器，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等种种装置，按约定的协议，在电力系统应用中形成智能管理的一种网络。 1.2 电力物联网的特征

务，使用智能检测、控制、通信和自愈技术，有效整合发电方、用户或者同时具有发电和用电特性成员的行为和行动，以期保证电力供应持续、经济、安全。欧盟提出智能电网必须具备：灵活、易接入、可靠、经济等特征。 2.3 中国智能电网的概念及特征 中国正处于经济建设高速发展时期，电力系统基础建设面临巨大压力；同时地区能源分布和经

基于物联网的智能电网信息化建设研究 杜星辰

基于物联网的智能电网信息化建设研究杜星辰 发表时间：2019-11-12T17:02:35.923Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：杜星辰 [导读] 摘要：智能电网的提出，打破了传统电网单一的供应模式，开放式的供应模式成为智能电网的主要特点。 国网晋中供电公司山西晋中 030600 摘要：智能电网的提出，打破了传统电网单一的供应模式，开放式的供应模式成为智能电网的主要特点。但电力系统开放式的供应模式，需要在智能电网精确的测量以及监控下完成。开放式的供应模式，具有非常突出的动态性特征。因此，保证智能电网的精确测量与调控成为关键，应当智能化的分配和控制各个设备和节点的能量。本文将结合实践，充分考虑智能电网信息化建设的实际情况，分析了智能电网中应用物联网技术的一些重要问题。 关键词：物联网；智能电网；信息化建设 1电力物联网的概念 电力物联网是一个基于物联网技术的智能电网体系。物联网中所包含的网络构架包括：感知层、网络层、应用层。这三个层面相辅相成缺一不可。1）感知层：在智能电网的运用过程中，感知层主要通过智能传感器、智能采集设备等先进技术来控制子层，同时，通信延伸子层可以直接或间接组成延伸网络后将物理实体连接到网络层和运用层，其过程需要通过通信终端模块。2）网络层：网络层又分为接入网和核心网。当然，网络层也是比较核心的一个层面，它主要控制着信息的处理等方面。3）应用层：应用层主要由信息处理、应用集成、云计算、解析服务、网络管理以及Web服务等技术设施组建而成。这也是物联网在智能电网体系中的一种高级运用的体现模式。 2电力物联网的关键技术 2.1感知与标识技术 （1）传感技术。传感器技术主要依赖于敏感机理、敏感材料、工艺设备和测量等技术，这对基础技术和综合技术要求非常高。在当前技术发展情形下，传感器在检测类型、精确度、稳定性、低成本等方面尚未达到系统性规模化的生产水平，这也是限制物联网技术发展的重大障碍之一。（2）识别技术。识别技术包含种类识别、状态识别和实物识别。全面感知的关键是完成对物理世界的识别，物体的标签识别技术是物联网的一个关键技术点。从应用需求的角度来看，识别技术第一个面临的问题是实现对象的全局标识问题，这要求对物联网建立一个标准化的物体识别架构。以此达到全面融合现有的多种传感器及标识技术，并且能够支撑未来的物体识别方案。 2.2计算与服务技术 （1）信息计算。物联网系统的建立，就面临着海量的信息输入，如此大规模的数据的出现，这使得实现对其高效合理的计算与处理是当前物联网技术面临的重大挑战之一。解决这一问题需要通过对感知信息的数据融合、高效存储、数据挖掘等多种技术进行深入研究。同时应与当前发展较为迅速的“云计算”“大数据”技术相结合攻克网格计算、系统化和智能化技术。从而为处理所面临的海量数据信息提供相应的技术支撑。（2）服务计算。电力物联网技术的发展应与当前的互联网技术相结合，以应用服务为方向，在“物联网”的框架下，使得所提供的业务内容得到真实性的延伸和提高。如果其继续根据以往的技术服务套路进行路线设定，这必将严重影响物联网技术的发展方向，束缚其所能涉及到的领域。而且应当用发展的眼光来思考物联网技术的发展，从适应未来人们对服务的需求的角度来设想，从而提炼出电力物联网其存在的核心价值，以此来分析其所需要具有的核心技术。根据这一技术不断调整电力物联网的真正发展方向。 2.3管理与支撑技术 （1）测量分析。解决电力通信网络实时感知技术问题的最简单办法就是测量，所以可测性是电力物联网技术研究的基本问题。随着网络的复杂程度越来越高和新型的用户需求越来越多，这就需要通过研究更加有效的测量分析技术，从而建立面向服务感知的物联网测量机制和方法。（2）网络管理。电力物联网是在一定程度上其是一个完全归属于国家的单独体系，它具有一定的封闭性，这对其网络的运营管理提出了很高的研究，尤其是在安全、可高、高效等方面，这就需要研究出一种有别于一般性的生活中的物联网的管理模型。 3基于物联网的智能电网信息化建设 3.1利用数据打下服务基础 建设泛在电力物联网首先需要充分挖掘利用电力系统中的数据。采集变电站、输电线路、用电信息等各个方面的数据，并利用好能源互联网的信息通信理论，结合通信原理与图论等处理办法，对数据进行归一化、降维、重建等处理，从而为电力系统的优化运行和协调规划打下坚实基础。随着5G时代的到来，网络的通信速度将会更快速、稳定，可以实现数据的实时、高速、双向传输。边缘计算技术在 4G/5G网络的加入以后，会使数据处理更加方便，资源共享更加迅速，网络构建更加全面。同时覆盖地面的电力卫星、无线专网的建立、骨干网的形成等多层次电力通信网络将进一步满足网络信息交互需求，实现泛在化的连接。此外，边缘计算还将和云计算互补协同，进一步提高分析处理数据的快速性和准确性，让用户和电网以及用户和用户之间实时交互。搭建好数据服务以及数据传输平台以后，在数据的有效利用上可以衍生出新的业务，比如对数据进行租赁、出售等。金融行业、科研机构、高校对电力行业的原始数据有巨大需求，在泛在电力物联网完备的体系下，数据将不会成为掣肘行业发展的壁垒，可以实现相关行业的快速发展，也可以促进泛在电力物联网的不断完善。 3.2资产管理 通过电子标签录入基本的电力资产信息，让电力资产与电子标签信息进行有效对应；射频通信链路在电子标签的基础上通过阅读器而建立，进而有效采集电力资产信息，并实现对这这些信息的监控；通过无线通信网将标签信息采集后向数据监控管理中心进行传输；实现信息在移动终端和与监控管理中心之间的互相交互。在电子标签中存储资产信息，并通过无线射频进行识别具有非常大的优势。（1）能够同步实时地对检修资产进行有效地管理，使调配资产的效率得到大幅提升，更加明确其目的性。（2）能够实时动态地跟踪监测资产的全寿命周期，促进综合的监控管理，避免了人为因素的干扰。（3）在调配资产以及企业投资决策中发挥着重要作用，促进资产的合理使用，提升了投资的边际效应。 3.3电力检修管理 电力检修是非常重要的一项工序，其对于电力系统的稳定可靠运行具有较大帮助。在电力检修中运用物联网技术，电力设备的智能化运检是主要体现。在智能化巡检中，要求对关键设备的运行状态实时掌握，对各种故障隐患及时的发现、诊断和排除，促使故障得到快速隔离，电网能够及时恢复正常运行，设备的可靠性、利用率得到显著提升。要想实现这一要求，就需借助于物联网技术，在线监测电网各个环节的重要参数，实施掌握关键设备信息，通过分析这些获取到的大量信息，即可将电网运行中设备出现的异常状况及时发现，进而快