物联网技术在智能电网中的应用史杰民

物联网技术在智能电网中的应用史杰民

史杰民

（中国能源建设集团天津电力设计院有限公司天津300400）

摘要：伴随我国社会经济的不断发展，用电需求不断攀升，如何优化能源结构以促进可持续发展已然转变成电力行业的一项重要研究课题，智能电网则凭借其诸多特征优势成为电力行业应对严峻考验的重要选择。物联网与智能电网作为现如今的高新技术产业，已经上升至国家战略层面，物联网技术具备强大的信息分析及处理能力，通过推进物联网技术与智能电网的有机融合，可极大提高智能电网信息感知深度，进一步达成电网智能化管理目的。鉴于此，文章对物联网技术在智能电网中的应用进行了研究，以供参考。

关键词：物联网技术；智能电网；应用研究

1电力物联网

为了推动电力系统设备监管趋向于智能化，提高电网运行安全性，智能电网建设越来越为人们所关注。而智能电网建设则需要得到物联网技术的有力支持。电力物联网指的是在电力系统中依托信息传感设备或分布式识读设备等，在网络技术、数据库等支撑下使人、电力设备相互间构建起智能网络。其根本是一个人、电气设备、环境之间相互感知、识别、联系的网络系统。电力物联网可划分为3个层面的功能，分别为感知层面、网络层面及应用层面。其中，感知层面可划分成感知控制、通信延伸，前者是依托智能传感器、采集设备等对智能电网中的设备状态、电量、环境等信息数据予以搜集；后者是依托通信终端模块延伸网络，实现物体实体与网络层、应用层的有效连接。网络层面主要作用于实现信息的传递、控制，因为智能电网对数据传输安全性、可靠性提出了较为严苛的要求，所以物联网会经由电力通信网达成信息的传递及控制。应用层面涉及到应用基础设施、中间件及一系列应用，依托对信息的计算分析实现可视，使物联网在智能电网中的作用得到充分发挥。

2物联网在智能电网中的应用分析

2.1应用思路

在智能电网当中，对于物联网技术的使用，可应用统一进行规划、标准先行以及先点后面的思想原则：（1）在经济以及社会发展、调整结构能源、保护环境和智能电网一体化管理控制要求的基础上，从发电、输电、变电以及配用环节实施统一的规划；（2）因为对信息实施的安全防护、通信接入规约、传感器设备的型号选择和验收工作，会存在一定的差异性，很容易使智能电网当中的设备管理出现混乱的情况；（3）为了避免产生浪费投资以及重复性建设的情况，需要选择合适的地点以及合理的方案先试用，在试点成功试用之后，要对试用经验记性总结，最后对统一的应用方案进行制定。

2.2技术框架

物联网支持的智能电网架构，按照其功能进行划分，包括：应用层、网络层以及传输层。在应用层当中起到的功能作用为，能够实现决策功能、管理功能以及互动功能，从而实现智能电网当中的业务流目标；在网络层当中的功能为，在电力专网、移动以及电信等外部互联网的基础之上，提高应用层当中的业务需求，对物联网数据交互中心进行构建，以便对电网设备、电网装置以及电网系统的物物交互、物网信息交互功能进行实现，符合信息流的技术要求；传输层的功能为，在发电、输电、变电以及配电、用电环节当中，对传感器进行部署。这样便可有效实现对电能的可靠供应，并完善网络框架，使得多能源接入的功能得以应用，并且，对电流的控制会更加灵活。

2.3关键技术应用

2.3.1实效的生产管理

在电力系统当中，从供电环节开始一直到用电消费结束，其过程需要消耗很多的人力资源，包括：对电力设备的监控工作、操纵工作、计划工作以及调动工作等。由于受到电网信息不足以及人力资源有限的影响，不能对电网的经济性、高效性以及绿色节能性电能调配进行实现。但是，当前对于互联网技术的使用，可使电网和测量设备、控制系统之间的信息集成进行应用，并实现了互用功能。对于智能化传感器的应用，可使电气量和开关量的信号实现采集以及识别功能，通过在线监测系统以及APP系统，便可对其进行实时以及移动监控。对气象测量元件，振动传感器和视频探测器的使用，可对电力设备进行定位，并实现智能巡查检验，方便了工作人员的工作，并减少了工作量和工作压力，工作效率得到了翻倍的提升。此外，还使整个电力生产过程更加可靠，并且安全。通过传感器、监控系统以及电力设备之间的互相联合，使得对故障的定位工作更加便捷以及精确，及时对原因进行分析，并作出应急处理。同时，互联网技术还使电网实现了发电、供电、配电、用电的信息化控制和智能化管理，使得相应的生产决策管理、智能化分析以及能源利用率得到了有效的提升，相应的管理指令也更加合理科学。

2.3.2经济的能源调度

在物联网技术的帮助下，使得信息交互的功能更加强大，调度人员借助互联网技术可结合用电负荷值以及预测值反馈出来的信息，对电量输出进行合理的调整，并结合各个时段用户的用电特征，对不同的能源发电计划进行制定。如在白天可多应用风能以及太阳能，清洁能源进行发电。在夜晚，当新能源发电量不足时，可利用火，水进行发电。通过物联网技术的帮助，还可获取电网的实时信息，借助分布式微网，结合实际用电状况，对储能装置的充电以及放电进行自动调节，科学的实施智能微网能效管理，并对电量信息进行自动采集，自动对异常情况进行监测，对用电进行有效分析，从不同的角度对能源的使用状态进行保障。

2.3.3智能的用电消费

因为智能家电以及智慧城市的出现，使得电力消费有所转变，不再是从前单一的消耗行为，会通过以物代人，以网换物的形式出现。用户利用APP可对电网的运行状况进行获取，并查看实时电价，以便使用错峰的用电方式。在高峰期避免大量用电，在低谷期或电价较低的时段，对功率较大的电器进行使用。同时，家庭式微电网可结合实时信息进行发电，并合理储存电量，从而使得用电的经济性得以保障。借助互联网技术对电信息、水信息以及网信息等可自动进行抄表，通过多表合一的形式，实现荷、储和用的互动便捷服务，这样，用户与电网之间、电力设备与电网之间的互动率会有很大的提升，进而帮助用户将之前的用电消费习惯进行改变。

2.4优化售后服务

智能电网的建设目标，有益于对一流供电服务平台进行建设，使得服务的质量进行提升，获取客户更多的认可程度。当前，电力市场的改革工作越来越深入，对于电网信息的公开更加透明化，用户可利用APP对电网信息进行查询。此外，用户可借助多种方式以及渠道对供电质量和服务等实施评价，还可针对不满意的地方进行投诉等。因此，电网的发展需要将自身的服务意识进行提升，达到用户满意的效果。同时，对于物联网技术的应用，还使用户转变为了电量供给客户，在对电量进行消耗的同时，又为电网输送电量，形成了另一种售电形式，所以对于电网服务质量提出的要求越来越高。

结语

综上所述，伴随我国社会发展对用电需求的不断攀升，电网规模在不断扩大，人们对电力也提出了更为严苛的要求，由此为电力行业带来了极大的考验。物联网技术的推广，使电力系统各部分功能得以有效强化，有效提升了电力资源的利用率，并增强了电力系统的监测及预警能力，进一步保证了电网的信息安全，促进电力行业的有序健康发展。

参考文献：

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[2]王金鹏，殷璐璐，李文辉，等.物联网技术在智能电网中应用研究[J].机电元件，2016，16（2）：33-36.

[3]唐明双.物联网技术在智能电网中应用研究[J].黑龙江科学，2017，8（24）：74-75.