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

摘要：近年来，随着物联网技术的飞速发展，其已广泛应用于各行各业，且发挥着巨大的作用。物联网技术在智能电网信息化建设中的应用， 是推动智能电网信息化发展的重要推力。通过基于物联网的智能电网信息化建设，实现了电网设备在物联网上的一一映射，可以进行自我标识、 全面感知以及智能化处理等，推动了电网建设的智能化发展。然而，智能电网的信息化发展中，应用物联网技术还面临着很多挑战，亟待进行更 加深入的研究。

关键词：物联网；智能电网；信息化建设

1关于物联网的基本概述

智能电网的建设是为了促进电力系统设备监管更加智能化，提升电网运行安全性。物联网技术的应用能够有效实现这一目的。电力网 联网是指在电力系统中借助于信息传感设备或者分布式的识读器等， 通过数据库、网络技术等使人员和电气设备间形成智能网络。其实只 是一个电气设备、人员和环境相互识别、感知、联系的网络系统。电 力物联网也存在三个层面的功能，包括感知层面、网络层面以及应用 层面。感知层，这一层分为感知控制和通信延伸。感知控制是利用智 能传感器和采集设备等对智能电网中的电量、设备状态和环境等相关信息进行采集。通信延伸是利用通信的终端模块延伸网络，将物理实 体接入网络层以及应用层。网络层，这一层是实现信息的传递及控制。 基于智能电网对数据的安全和数据传输的及时可靠性有较高要求，物联网会通过电力通信网实现信息的传递以及控制。应用层，这一层涵 盖了应用基础设施、中间件以及各种应用，通过信息的计算处理实现 可视，发挥物联网在智能电网中更高的效用。

2物联网的主要技术

当前，我国信息技术发展迅猛，物联网技术的开发适应了高科技发展的需求。物联网技术分为：感知层、网络层、应用层等三大体系结构。 感知层是利用数据采集信息，并接收上层网络传送的信息。它不仅向网络传送各种信息，又能接收网络控制命令，是网络层和应用层完成的先决条件。网络层是对物品实行全球范围的传送，它利用通信系统将感知层感知的信息，安全、快速地传送到各个地方。应用层主要是在前两层对信息的大量收集下汇总、互通、共享、分析、决策等物品信息。物联网是一种服务于人的网络技术，应用层是实现物与人的交流， 服务于人类。

3电力物联网的功能应用

3.1电力设备状态监测与状态

检修的一体化状态监测与状态评价是进行设备状态检修的前提， 电力设备运行参数可基于物联网进行有效采集，并达到全面控制的效果。智能电网设备与物联网的有效融合，监测电力设备状态过程中， 对状态信息的横向以及纵向之间的联系性进行充分考虑，在分析在线电力设备状态情况、离线情况以及静态资产情况的基础上，对设备是 否存在运行异常进行分析，判断异常是否严重，并判断其发展趋势， 对故障发生的早期征兆进行有效识别，针对性地开展维护工作，达到 对电力设备进行全寿命管理的效果，促进电网运行安全。

3.2电力系统外部广域信息监视和预警 外界环境对电力设备的运行有着非常重要的影响，基于气象部门所提供的气象信息能够对气象数据进行宏观性获取。此外，需要在线 监测电力设备的外部温湿度、气压、风力、光辐射及降雨信息等。通 过后端系统将上述数据和易发生的故障气象条件进行对比。最后通过数学模型以及人工智能技术对短期及中长期情况进行预测。

3.3基于射频识别技术和移动终端的资产管理

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。

3.4信息共享与智能用电服务平台

智能电网信息化建设中应用物联网技术，使得交互服务在智能用 电中得到了体现，同时还可采集用电信息，实现智能化家居，提升管 理能效。双向互动在电网与用户间得到了体现，从而更好地满足智能 电网前提下人们多样化与个性化的用电服务需求。通过智能用电服务 平台的建设，对传统的用电服务能容进行了有效扩展，使得智能电网 在原来服务领域的基础上，实现了新服务领域的拓展。通过利用抽取 信息与信息挖掘技术，大大提升了信息资源的利用效果，用户在 Web 服务的前提下，能够进行可视化互动，进一步提升用电服务能力。

4电力物联网主要技术分析

电力物联网功能应用的有效实现离不开相关技术的支持。电力物 联网应用的主要技术主要分为以下几个方面。

4.1智能电表技术的应用

智能电表是一种基础性的硬件设备，它连接着用户和供应商，起 着双向通信的功能。依据对用户用电使用的观察和预测，更有效地对 电力供应进行规划以及调度。利用用电的短期价格弹性模型，为用户 和供应商提供良好互动基础。

4.2云计算技术的应用

电力网联网中会存在海量的信息数据，需要利用云技术对这些数 据进行处理。利用列的数据管理方式对大型数据集进行高效的管理并 且实现应用程序的实时化读取。利用分布式荣誉存储系统对数据进行 存储，使得数据更加安全可靠。

4.3Web 为中心的可互操作通信

智能电网在市场渗透时离不开标准化的接口和可互操作的网络协 议。而 Web 服务具备可访问性，满足了智能电网的这一需求。传感器利用网关同服务器实现信息的交互，也可直接与服务器交互信息。

4.4管理及信息共享实现虚拟能量的存储

呈现间歇波动化的可再生能源在发电中的应用要求智能电网要具 备一定的存储能力。通过现在信息技术的运用，对能源需求进行实施 协调和响应。建立有双向潮流特征的虚拟能量存储。利用智能管理及 信息共享建立虚拟能量存储，连接用户及供应商，通过动态化的数据 对虚拟能量存储进行驱动。

4.5信息安全

物联网除了有网络安全问题外，在系统整合时还面临新的安全隐 患。所以，利用物联网感知能力确保设备安全，利用访问认证、控制 以及信息传输的完整机密保护提升网络安全性能。利用安全模块对关 键数据等进行保存实现数据保护。利用密码机制对数据源认证、数据 机密和完整性进行保护，提升系统软件的容错水平。

5结语

物联网成为了一种新的科学技术，在智能电网中也得到了相应的 应用，基于物联网的智能电网信息化建设已经成为一种不容忽视的发 展趋势。物联网技术的应用，有效解决了智能电网中存在的一些问题， 提升了智能电网的安全性能，推动了电力系统可持续的发展。电网信 息化水平以及物联网技术的发展是实现电力物联网应用的重要基础。 不过，需要注意的是，物联网在智能电网中应用还处于探索性阶段， 仍需进一步向复杂现场环境的传感器网络、大规模异构网络等研究领 域进行拓展。随着系统研究的深入与物联网技术的不断完善，将形成 完整的电力物联网技术体系。

参考文献

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