面向智能电网建设的电力物联网架构研究

赵大香

【摘  要】科学技术的发展和经济实力的增强，使得人们愈加依赖电力技术为我们带来的支持。在此背景下，政府对电网建设的重视程度提到了前所未有的高度。通过全面适用新型的物联网技术，对于当前现有的智能电网就可以着眼于全面开展智能通信，在此前提下着眼于简化智能通信架构并且优化了实时性的智能通信模式。因此针对物联网技术而言，应当能够紧密结合智能通信以及智能电网技术，全面探究未来的技术演进方向。

【关键词】智能电网;物联网;智能通信技

1引言

现代社会对智能电网的需求日益旺盛，无论是国家层面还是个人层面，都离不开电力技术的支持。随着科学技术的不断发展，智能电网已经是必然的发展趋势，不断钻研电力技术，发挥信息优势，是智能电网的技术基础和现实要求。

2物联网以及智能电网特征分析

从本质上讲，智能电网密切结合了多层次的电网性能，借助智能化以及信息化的途径来全面控制电网输电、供配电、用户用电、发电以及售电等各个流程与环节。相比于传统模式的电力网络，智能电网针对突发性的外来袭击能够全面予以抵御，运用自我修复的举措来健全现有的电力网络。与此同时，智能电网在客观上也有助于优化调配现有的电力资源，对于整体上的电量损失也能予以显著缩减。近些年，智能电网已经能够容纳不同类型的蓄电方式以及发电方式，此种现状能够助推当前电力行业的整体演变与发展。早在20世纪末，美国学者就首创了物联网的基本理念。截至目前，物联网正在全面融入各个行业的日常生产以及民众生活，进而全面突显了其自身具备的价值与意义。进入新时期以后，物联网概念已经获得了逐步完善，其最根本的特性就在于物物连接。因此可见，物联网如果要实现自身的正常运作，那么有必要为其配备射频识别、感知元件以及二维码，在此前提下紧密衔接了各种各样的物体以及与之有关的主体。近些年，物联网时代正在迅速渗透于日常生活。在物联网的辅助下，针对各类物体都能予以全方位的交换。

3电力物联网技术架构

3.1电力物联网结构组成

物联网技术在电力方面的应用，不仅是国家战略发展的需要，同时符合电力发展需要。为满足智能电网建设需求，通过分析物联网体系结构，提出一种面向智能电网建设的电力物联网技术架构。面向智能电网建设的电力物联网技术架构主要应用于智能电网的全面感知、电力的可靠传输与故障诊断分析等方面，其架构体系分层与传统物联网体系一致，主要包括感知层、传输层、数据层、应用层四个方面。其中感知层主要由具有低功耗、高度集成的各类传感器、RFID、全球卫星定位系统、GIS等相关技术组成，用来进行监测区域内电网数据的全面感知以及自动识别;网络层主要将感知层采集的电网数据信息通过互联网、广电网、行业专网等网络设备以及光通讯、无线通讯等技术传送至电网远程管理系统，实现电网数据的实时状态监控;数据层主要将感知层采集的电网数据进行分析、处理，预测以及发现故障位置，便于电力维修人员处理修复故障，包括电网基本数据、电网故障数据、实时监测数据以及用户信息数据。应用层集合了云技算、数据挖掘、数据存储、可视化等技术，为用户或管理人员提供电网各阶段信息，实现电力流、信息流和业务流集成与融合，进一步满足用户电力需求，提高服务质量。

3.2电力物联网技术架构特点

面向智能电网建设的电力物联网技术架构，能够通过传感器、RFID、GPS、GIS等技术实现电网运维管理、物资管理、业务应用数据的识别与采集、传输、存储，并结合了当前最为热门的大数据、云计算等技术，进行采集数据的分析处理，实现电力环境、设备、动力等数据的智能分析，以及故障智能预警，通过可视化技术完成综合展示，有利于提高电网智能化、物联化水平。

4电力通信技术在智能电网中的应用

智能电网的建设和传统电网相比，工程量庞大、工程成本巨大、工程环节复杂，对电力信息技术的依赖性非常高。不夸张的说，电力信息技术是智能电网的建设基础，也是智能电网能否安全运行的核心要素。所以，在当下的智能电网建设施工中，电力信息技术如何运用是一个重要的课题。

4.1新能源电力技术

能源通常被分成可在生能源和不可再生能源两种，能源短缺问题已经成为世界共同面临的难题，许多国家为了提高对能源的利用率，有效控制不可再生能源的使用能量，制定了许多相关的节能措施，尤其在智能网络管理中得到了体现，随着智能化技术在电力输电行业中的普及，电力系统减少了对不可再生能源的消耗，改变了传统输电、用电格局，电力系统可以利用自然界中的可再生能源进行发电，非常有助于我国可持续发展战略的实施，基于此项有利因素，得到了我们国家的大力支持。

4.2柔性交流输电技术

近年来，柔性交流输电技术是为了顺应社会发展而出现的新兴技术，是随着微电子技术和通信技术的发展而兴起的，能将一些几乎无污染的清洁能源转化为电能，并运用电网进行运输。在智能电网的发展过程中，由于社会需要，高压输电量变得越来越多，从而造成能源的大量使用和浪费。清洁能源减少了社会资源浪费，保证了电网的正常供电，保障了输出电能的稳定性。这类电能可以将其他能源电源进行隔离，保证各个资源的排斥性降到最低。柔性交流输电技术主要应用于交流电网络中，如果在智能电网的使用过程中加入柔性交流输电技术，要对电网的网格和系统进行检查和分析，保证电网电能的隔离效果，保障电量输出效果。另外，使用过程中要结合电力通信技术，分析和处理电网中的数据和通信数据，从而保障智能电网的敏捷反应，及时应对各种突发状况。

4.3高压直流输电技术

现在的电流类型由于设备不同、使用环境不一致各不相同。我国主要专注于直流电的使用，但是输出电量时很多环节需要转换为交流电，要求智能电网在电力转换方面做一些技术性的建设。高压直流输电技术很好地解决了相关问题，它的输电范围覆盖率更大，对一些偏远地区和地形不适宜地区的供电都可以做到输出频率稳定。我国电能大量储存在经济发展不完善的西部，可以重点利用西北部的高压直流输电技术，将西北部的能源远距离引进到发展快速的东部，保证社会的稳定发展。

4.4移动端与射频识别管理

射频识别技术可以完成资产的管理和监督。将射频识别与智能电网技术相结合，可以实现资产信息相关电子标签的引入，使得其能够与相应标签保持一致。随后在电子标签判别的过程中可以形成射频信息，射频信息可以进行保存，将保存好的射频信息进行监督收集，因此实现对相关技术的监管。无线射频识别技术能够实现的主要功用为：对资产信息进行检修的同时实现对信息的管理控制，提高信息传输的效率;通过对收集到的资产信息进行追踪和监测，减少人为因素引进的第三方误差;通过对资产信息的收集可以促进电力企业进行决策时有理可依，使其决策更为合理，同时可以提高资产利用效率。

5结束语

综上所述，本文主要概述了智能电网中电力通信技术的相关内容，对于电力通信技的科学应用是实现电力系统安全稳定运行的需要，是确保电力资源高效供给的需要，更是推动电力事业稳定、可持续发展的需要。希望通过文章的分析，可以使得相关部门以及工作人员清晰而深刻的认识到加强电力通信技术应用的重要意义，推动我国智能电网建设事业进一步朝着世界水平发展。

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（作者单位：国网山东省电力公司淄博供电公司）