面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應用

　　物聯(lián)網(wǎng)是指“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，通過(guò)傳感器、射頻識別、全球定位系統等技術(shù)，采集任何被測物的聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種信息，并通過(guò)各類(lèi)可能的網(wǎng)絡(luò )接入，實(shí)現物與物、物與人的廣泛連接，實(shí)現被測物的智能化感知、識別、交互和管理。物聯(lián)網(wǎng)可應用于軍事、智能交通、數字家庭、食品安全、旅游服務(wù)、城市公共管理、現代物流、生產(chǎn)制造、醫療健康等多個(gè)領(lǐng)域。

　　智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)作為具有重要戰略意義的高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，已引起世界各國的高度重視，我國政府不僅將物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)上升為國家戰略，并在產(chǎn)業(yè)政策、重大科技項目支持、示范工程建設等方面進(jìn)行了全面部署。應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能電網(wǎng)將會(huì )形成一個(gè)以電網(wǎng)為依托，覆蓋城鄉各用戶(hù)及用電設備的龐大的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，成為“感知中國”的最重要基礎設施之一。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的相互滲透、深度融合和廣泛應用，將能有效整合通信基礎設施資源和電力系統基礎設施資源，進(jìn)一步實(shí)現節能減排，提升電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化水平，提高電網(wǎng)運行能力和服務(wù)質(zhì)量。智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，不僅能促進(jìn)電力工業(yè)的結構轉型和產(chǎn)業(yè)升級，更能夠創(chuàng )造一大批原創(chuàng )的具有國際領(lǐng)先水平的科研成果，打造千億元的產(chǎn)業(yè)規模。

　　物聯(lián)網(wǎng)的基本架構

　　融合智能電網(wǎng)應用的物聯(lián)網(wǎng)主要分為感知層、網(wǎng)絡(luò )層和應用層。

　　感知層包括感知控制子層和通信延伸子層。感知控制子層是對物理世界感知、識別、信息采集的各類(lèi)傳感器。通信延伸子層是將物理實(shí)體聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò )層和應用層的通信終端模塊或延伸網(wǎng)絡(luò )。智能電網(wǎng)通過(guò)感知控制子層實(shí)現各環(huán)節電氣量、非電氣量、微環(huán)境等信息的采集，并通過(guò)通信延伸子層接入物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )層。

　　網(wǎng)絡(luò )層包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，實(shí)現感知層與應用層間信息的傳遞、路由和控制。鑒于智能電網(wǎng)對數據安全、傳輸可靠性及實(shí)時(shí)性的嚴格要求，物聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞、匯聚與控制主要依托電力專(zhuān)用通信網(wǎng)實(shí)現，在不具備條件或特殊條件下也可借助公網(wǎng)。

　　應用層包括應用基礎設施/中間件和各種應用。應用基礎設施/中間件是實(shí)現信息存儲、計算的基礎設施，為各種應用提供技術(shù)支撐。應用層通過(guò)先進(jìn)的信息分析處理技術(shù)實(shí)現電網(wǎng)智能化的決策、控制和服務(wù)。

　　智能電網(wǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)應用

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將進(jìn)一步助力智能電網(wǎng)的實(shí)現，如設備狀態(tài)的預測和調控，資產(chǎn)全壽命周期管理的輔助決策，電網(wǎng)與用戶(hù)間的智能互動(dòng)等。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)在常規機組內布置各種傳感器掌握機組運行狀態(tài)，包括各種技術(shù)指標與參數，可提高常規機組運行維護水平;通過(guò)在壩體部署壓力傳感器群監測壩體變形情況，規避水庫調度風(fēng)險;通過(guò)各類(lèi)氣象傳感器實(shí)時(shí)采集風(fēng)電場(chǎng)、光伏發(fā)電廠(chǎng)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、降雨、輻射等微氣象信息，實(shí)現新能源發(fā)電的監控和預測。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)各類(lèi)傳感器監測輸變電設備的微氣象環(huán)境、線(xiàn)路覆冰、導線(xiàn)微風(fēng)振動(dòng)幅度、導線(xiàn)溫度與弧垂、輸電線(xiàn)路風(fēng)偏、桿塔傾斜度、圖像視頻、絕緣子污穢度等信息，與電網(wǎng)運行信息進(jìn)行融合、分析，及時(shí)發(fā)現并消除缺陷，提高電網(wǎng)運行水平。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)在桿塔、輸電線(xiàn)路或重要設備上部署各種傳感器，實(shí)現目標識別、侵害行為的有效分類(lèi)和區域定位，提高電力設備全方位防護水平。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)傳感器監測電力現場(chǎng)作業(yè)人員、設備、環(huán)境等方面信息，實(shí)現智能化互動(dòng)，減少誤操作風(fēng)險和安全隱患，提高作業(yè)效率和安全性。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能及時(shí)獲知用戶(hù)側需求，有助于實(shí)現智能用電雙向交互服務(wù)、智能家居、家庭能效管理、分布式電源接入以及電動(dòng)汽車(chē)充放電，提高供電可靠性和用電效率，并為節能減排提供技術(shù)保障。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)感知電動(dòng)汽車(chē)運行狀態(tài)、電池使用狀態(tài)、充電設施狀態(tài)以及當前網(wǎng)內能源供給狀態(tài)并進(jìn)行綜合分析，實(shí)現對電動(dòng)汽車(chē)、電池、充電設施、人員及設備的一體化集中管控、資源的優(yōu)化配置。

　　利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)各類(lèi)傳感器監測電力設備的全景狀態(tài)信息，評估設備狀態(tài)并預估壽命，為周期成本最優(yōu)提供輔助決策等功能，實(shí)現電力資產(chǎn)全壽命周期管理，提高電網(wǎng)運行水平、管理水平。

　　智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的深度融合發(fā)展不僅能加強電廠(chǎng)、電網(wǎng)以及用戶(hù)間的互聯(lián)互動(dòng)，提高電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化水平，也將使生活更智能、更節能，極大提升生活品質(zhì)。