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物联网技术在智能电网领域应用大有可为

物联网技术在智能电网领域应用大有可为
物联网技术在智能电网领域应用大有可为

物联网技术在智能电网领域应用大有可为

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检测,变电的生产管理、安全评估与监督,以及配电的自动化、用电的采集、以及

营销这方面都要采用物联网,在电网建设、生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量应用和用户交互等方面将发挥巨大作用。可以说80%的业务跟物联网相关。传感器网络可以全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度,为实现电力系统的智能化以及信息流、业务量、电力流提供高可用性支持。

面向智能电网应用的物联网应当主要包括感知层、网络层和应用服务层。感知层主要通过无线传感网络、RFID等技术手段实现对智能电网各应用环节相关信息的采集;网络层以电力光纤网为主,辅以电力线载波通信网、无线宽带网,实现感知层各类电力系统信息的广域或局部范围内的信息传输;应用服务层主要采用智能计算、模式识别等技术实现电网信息的综合分析和处理,实现智能化的决策、控制和服务,从而提升电网各个应用环节的智能化水平。

物联网技术在于智能电网的主要应用见图1。

物联网技术主要应用于智能家电传感网络系统、智能家居系统、无线传感安防系统、用户用能信息采集系统等,主要硬件设备包括智能交互终端、智能交互机顶盒、智能插座等。该系统与外部的通信主要通过电力线通信(PLC)、电力复合光纤到户(PFTTH)、无线宽带通信等通信方式相结合的宽带通信平台来实现。物联网应用于智能电网用户服务的网络架构见图2。

面向智能电网的物联网将具有多元化信息采集能力的底层终端部署于监测区域内,利用各类仪表、传感器、RFID射频芯片对监测对象和监测区域的关键信息和状态进行采集、感知、识别,并在本地汇集,进行高效的数据融合,将融合后的信息传输至中间一层的网络接入设备;中间层网络接入设备负责底层终端设备采集数据的转发,负责物联网与智能电网专用通信网络之间的接入,保证物联网与电网专用通信网络的互联互通。在物联网中,网络设备之间的数据链路可采用多种方式并存的链路连接,并依据智能电网的实际网络部署需求,调整不同功能网络设备的数量灵活控制目标区域/对象的监测密度和监测精度,以及网络覆盖范围和网络规模。

二、物联网技术应用在智能电网的作用

我们感觉智能电网是与物联网最为密切的一个行业,未来智能电网的建设必然产生世界上最大、最为智能、信息感知最为全面的物联网。物联网技术可以实现电力设备状态检测、电力生产管理、电力资产全寿命周期管理、智能用电。利用物联网技术将有助于实现智能用电双向交互服务、用电信息采集、智能家居、家庭能效管理、分布式电源接入以及电动汽车充放电,为实现用户与电网的双向互动、提高供电可靠性与用电效率以及节能减排提供技术保障。

1、实现按需发电,避免电力浪费

物联网并不神秘,家家户户都有的电表就是一个传感器。”南瑞集团办公室的工学博士马元奎告诉记者,目前的电网技术中,最薄弱的环节就是储电,也就是说发出来的电必须马上上网用掉,否则将造成能源的巨大浪费。而通过物联网技术运用,这一困扰电企多年的问题将迎刃而解。2009年9月,南瑞集团联合3家科技企业组建的江苏瑞中数据股份有限公司,主导研发实时电力需求“感知中心”。感知中心就是一个面向智能电网的传感器网络中枢,通过搜集家家户户的

电表信息,可以计算出一定时间段的生活用电动态需求量,再将这一信息及时反馈到发电企业,按需发电。在提升电网智能程度的同时,避免无效发电的成本浪费。

2、促进分布式发电

在传统的输电线路和配用电设备加上传感器,再接入物联网,将给人们带来全新的用电体验。例如,未来家庭将普遍采用太阳能板自给供电,用不完的电,可以通过“智能电网”进入公共电网,每个月还能收到电力公司付的“电费”,到2015年,这种技术就可能走进寻常百姓家。

3、保证输电安全

电力行业是关系到国计民生的基础性行业。电力线传输系统包括变电站(高、低压变压器,控制箱)、高压传输线、中继器、塔架等,其中高压传输线及塔架位于野外,承担电能的输运,电压至少为35kV以上,是电力网的骨干部分。电力系统是一个复杂的网络系统,其安全可靠运行不仅可以保障电力系统的正常运营与供应,避免安全隐患所造成的重大损失,更是全社会稳定健康发展的基础。中国国家电网公司于2010年5月21日公布了智能电网计划,其主要内容包括:以坚强的智能电网为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,构建坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。采用物联网技术可以全面有效地对电力传输的整个系统,从电厂、大坝、变电站、高压输电线路直至用户终端进行智能化处理。包括对电力系统运行状态的实时监控和自动故障处理,确定电网整体的健康水平,触发可能导致电网故障的早期预警,确定是否需要立即进行检查或采取相应的措施,分析电网系统的故障、电压降低、电能质量差、过载和其他不希望的系统状态,基于这些分析,采取适当的控制行动。

国家电网应用传感器网络解决了很多问题,如奥运会和世博会就是通过它为保电做支撑。传统方式是可靠的,但会造成极大浪费,因此就要通过在线路上配置一些传感设备检测线路的实时情况来保证电网的安全。还通过一些设备的使用和部署,来提高传感的效率,保证输电到位。

4、提升服务水平

作为国内最大的移动通信运营商,中国移动一直以来致力于推进各行各业的信息化进程,全力打造高效、开放的“物联网”,构建和谐的数字化生态系统。近年来,中国移动相继推出了电力抄表、交通物流、安防监控及电子支付等一系列基于物联网技术的信息化解决方案,通过基于移动通信网络的机器与机器,机器与人之间的信息采集、传输和应用处理,实现对机器的远程监控及指挥调度。

2009年11月18日,中国南方电网有限责任公司、中国移动通信有限公司在广州联合举行了战略合作签约仪式。南方电网与中国移动将在基础通信、管理信息化、市场营销信息化、信息化技术交流合作等方面开展合作,届时,物联网

技术将广泛应用于南方电网信息化系统建设的各个领域,通过有效配置具有传感功能的自动化终端设备,将大大提高电力行业的工作效率,降低故障处理时间,提高服务质量。本次合作将涵盖三大领域,即电能计量自动化系统、电力行业终端通信保障平台和“95598”服务热线服务平台。其中,电能计量自动化系统已经应用在大客户负荷管理、配变监控和低压集抄领域,据统计,南方电网仅在广东区域的计量自动化终端数量就超过了25万;电力行业终端通信保障平台的推广应用,将使南方电网电力通信故障平均处理时间缩短一倍以上,大大提升服务水平和客户满意度。

手机购电是运营商和电力公司合作推出的一项基于物联网技术的大众服务业务。一般购电,是我们自己去看电表,然后在没电时去买电卡充值。与此同时,抄表员需要对每个终端电表进行人工计数,以便电力公司有效地了解各户的用电情况。手机购电服务开展以后,一方面,我们可以通过把自己的购电号码发短信给指定的号码,获得需要交费提示后,选择同意,电脑可以自动从账户中扣除需要交的费用。另一方面,每个电表,都会通过无线传感模块,与居民集抄管理终端联系,终端再将这些信息发送给电力公司,从而不需要抄表员,实时实现对居民用电缴费情况的管理。

5、节约电能使用

大楼里面不同的房间在不同的时间要求的温度不一样,物联网传感器测量房间的温度,控制系统按照需要的温度对空调进行智能控制。通过实验,这项技术节约的电能可达29 4%。有的办公室所有的灯光都是智能控制的。员工进入办公室之后,头顶上的灯自动打开;离开这个位置后,头顶上的光源则自动关闭。如果外面的阳光太过强烈,窗帘则自动拉下。各个光源都是通过自动感应设备连接到网络中的控制计算机,由计算机进行智能控制,这样可以做到最大限度地节约电能。

智能交互终端是实现家庭智能用户服务的关键设备,其通过利用先进的信息通信技术,对家庭用电设备进行统一监控与管理,对电能质量、家庭用电信息等数据进行采集和分析,指导用户进行合理用电,调

节电网峰谷负荷,实现电网与用户之间智能用电。通过在各种家用电器中嵌入智能采集模块和通信模块,可实现家电的智能化和网络化,完成对家电的运行状态的监测、分析以及监控。

此外,通过智能交互终端,可为用户提供家庭安防、社区服务、互联网服务等增值服务。

三、物联网技术在智能电网领域应用研究紧锣密鼓

国家电网开展物联网在智能电网领域的应用已经很早了,2001年就有一个WSN(无线传感网络)在配电网的应用重大专项。目前在类似方面的项目大概有8~10项,如高压电力检测、智能用电、智能小区、智能家居、无线抄表等方面,无线传感网络的应用和成果进一步推动了智能电网的建设。

为尽快开展物联网技术在电力系统应用的研究,国网信息通信有限公司顺势而为从2009年9月起就全面部署物联网技术的研发,组建了专门从事物联网在电力系统应用的研发团队。刘建明总经理先后多次带队走访北京邮电大学、清华大学、中国移动研究院、无锡物联网产业研究院、普天信息产业研究院、江苏省电力公司、无锡供电公司等单位,探讨物联网在智能电网中的应用技术。

为推动物联网以及新一代宽带通信技术在智能电网中的应用,打造物联网在智能电网应用的攻关团队,形成物联网研究的先发优势,国网信通公司联合中国电力科学研究院、物联网研究院等国内多家从事物联网及新一代宽带通信研发的优势单位,共同申报国家重大科技专项,成立了项目课题组,课题组先后在无锡和北京召开了多次项目联络会,该课题组主要技术人员历经了长达一个多月的封闭式研讨,分析和论证了物联网技术在智能电网输、变、配、用四个环节的攻关目标,制定了7大应用系统10余个产品、一个一体化平台、一个标准安全体系的开发研究框架。

关于智能电网在配用电侧的应用,2009年国家电网在北京和全国各地陆续开展了一些试点和推广,在2009年试点基础上2010年在全国11个省市进行智能用户的试点,包括智能家居,安防等领域,另外还有电表以及相应的增值服务。为了配合智能电网的发展,国家电网已开始光纤的电网试点,2010年将在全国14~18个省进行推广,要求各地的新建小区全部实现光纤到户。除了在全国开展大批关于物联网的试点,国家电网还要完成电力用户用电信息的采集,要求2010年底以前完成主干系统,全国各省要部署完毕省级的主干系统的用电信息采集,同时各省要完成整个用电采集工作。

国网信通公司从国网公司的发展大局出发,从服务于坚强统一智能电网的建设出发,紧跟国际最新的信息通信技术,开拓进取,在系统内率先开展了物联网技术的研究和部署,提出了“面向应用、立足创新、形成标准、建立示范”的研究指导思想,在物联网的专用芯片、应用系统开发、标准体系、信息安全、无线宽带通信、软件平台、测试技术、实验技术等方面进行了全面部署,力争在未来3年内实现物联网技术在电力系统应用多项核心技术的突破,形成若干项有重大影响的创新性科研成果,成为在国内外有重要影响的从事智能电网物联网技术研究和应用的研发中心和产业化基地。

面向智能电网的物联网技术及其应用

面向智能电网的物联网技术及其应用 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、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。 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也可借助公网。 应用层包括应用基础设施/中间件和各种应用。应用基础设施/中间件是实现信息存储、计算的基础设施,为各种应用提供技术支撑。应用层通过先进的信息分析处理技术实现电网智能化的决策、控制和服务。智能电网中的物联网应用 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。利用物联网技术,通过在常规机组内布置各种传感器掌握机组运行状态,包括各种技术指标与参数,可提高常规机组运行维护水平;通过在坝体部署压力传感器群监测坝体变形情况,规避水库调度风险;通过各类气象传感器实时采集风电场、光伏发电厂的风速、风向、温度、湿度、气压、降雨、辐射等微气象信息,实现新能源发电的监控和预测。 利用物联网技术,通过各类传感器监测输变电设备的微气象环境、线路覆冰、导线微风振动幅度、导线温度与弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜度、图像视频、绝缘子污秽度等信息,与电网运行信息进行融合、分析,及时发现并消除缺陷,提高电网运行水平。 利用物联网技术,通过在杆塔、输电线路或重要设备上部署各种传感器,实现目标识别、侵害行为的有效分类和区域定位,提高电力设备全方位防护水平。 利用物联网技术,通过传感器监测电力现场作业人员、设备、环境等方面信息,实现智能化互动,减少误操作风险和安全隐患,提高作业效率和安全性。

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。

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

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

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

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