面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構與應用方案研究

盡管中國電網(wǎng)信息化程度在不斷地進(jìn)步,但依然面臨著(zhù)一些特別疑問(wèn),如建造剛強主干電力網(wǎng)架,進(jìn)步電網(wǎng)抵擋多重毛病的才能,加強各區域電網(wǎng)主干網(wǎng)架,進(jìn)步電網(wǎng)安穩水平,增強電網(wǎng)運轉靈活性,完善電力相關(guān)企業(yè)信息化建造,完成與用戶(hù)之間的信息互動(dòng),充分發(fā)揮信息技能在嚴重決議計劃和現代化辦理中的作用等。這些疑問(wèn)的處置是現有電網(wǎng)向牢靠、自愈、經(jīng)濟、兼容、集成和安全的智能電網(wǎng)演進(jìn)的要害。建立新一代智能電網(wǎng)信息通訊技能(ICT)渠道是智能電網(wǎng)建造的根底。
一起,物聯(lián)網(wǎng)作為一種完成智能化辨認、定位、盯梢、監控和辦理的新式通訊網(wǎng)絡(luò ),已經(jīng)在物流辦理、智能建筑、安全效勞、安康醫療等多個(gè)范疇進(jìn)行了試點(diǎn)使用,而且收到了杰出的作用。物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過(guò)射頻辨認(RFID)、無(wú)線(xiàn)傳感器、全球定位體系、激光掃描器等信息傳感設備,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連,然后完成物與物、人與物之間的信息交互和通訊。其間無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和RFID技能是物聯(lián)網(wǎng)結尾最要害的技能。
當時(shí),智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的開(kāi)展均被進(jìn)步到國家經(jīng)濟開(kāi)展的戰略決議計劃層面,如何將智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)有機地聯(lián)系起來(lái)是電力開(kāi)展中需要處置的重要疑問(wèn)。將物聯(lián)網(wǎng)引進(jìn)新一代智能電網(wǎng)信息通訊技能(ICT)渠道中,不應是對當時(shí)電力通訊網(wǎng)的重構,而是在現有各種網(wǎng)絡(luò )充分開(kāi)展的根底上,使用傳感器網(wǎng)絡(luò )拓展物與物之間的直接通訊方法,然后下降電網(wǎng)出產(chǎn)環(huán)節中的人工參加度,進(jìn)步電網(wǎng)的安全系數。與此一起,還應使用物聯(lián)網(wǎng)異構交融、兼容敞開(kāi)、自組織自愈等杰出特色,與互聯(lián)網(wǎng)緊密聯(lián)系,完成多種網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)互通,完成電網(wǎng)與社會(huì )的彼此感知與互動(dòng)。根據物聯(lián)網(wǎng)的使用可以極大地拓展示有電力通訊網(wǎng)的事務(wù)范圍,進(jìn)步電力體系的安全性和抗毛病、御災禍才能,完成與用戶(hù)的信息交互,結尾達到智能電網(wǎng)節能減排、兼容互動(dòng)、安全牢靠的方針。
這篇文章聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)的根本網(wǎng)絡(luò )架構和事務(wù)特性,經(jīng)過(guò)對智能電網(wǎng)輸電、變電、配電和用電四大環(huán)節的事務(wù)需要剖析,提出了面向智能電網(wǎng)ICT渠道的物聯(lián)網(wǎng)分層體系架構,并將物聯(lián)網(wǎng)與現有電力通訊網(wǎng)的功能進(jìn)行了比照。在此根底上,對于智能電網(wǎng)出產(chǎn)環(huán)節提出了根據無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的使用計劃;對于智能用電環(huán)節的感知互動(dòng)性需要,具體剖析了面向智能用電以及智能電網(wǎng)互動(dòng)化的物聯(lián)網(wǎng)處置計劃。
多年來(lái),盡管?chē)鴥入娏π袠I(yè)在通訊技能方面做了很多作業(yè),對電網(wǎng)自動(dòng)化水平的進(jìn)步發(fā)揮了巨大作用。但是,面向下一代智能電網(wǎng),現有電力信息通訊渠道依然遠不能滿(mǎn)意其內涵需要。因而,有必要從戰略高度重視新式信息通訊網(wǎng)絡(luò )體系布局的研討與實(shí)驗作業(yè),構建安全、牢靠、安穩、適用、疾速的智能電網(wǎng)ICT渠道。
從總體方針上看,面向智能電網(wǎng)的ICT渠道應當是高度集成的敞開(kāi)式通訊體系。它在掩蓋范圍上應包含電源、電網(wǎng)、用戶(hù)的全流程,構成一致全體;在事務(wù)環(huán)節上應掩蓋電網(wǎng)建造、出產(chǎn)調度、電能買(mǎi)賣(mài)、技能辦理的全方位;在辦理操控上應貫穿電網(wǎng)計劃、規劃、建造、運轉保護、技能改造、退役的全過(guò)程;在數據撒播送上應包含信息收集、信息傳輸、信息集成、信息展示、決議計劃使用等各期間,結尾構成電力流、信息流、事務(wù)流的高度交融和一體化。智能電網(wǎng)ICT渠道除了為電網(wǎng)安全、安穩、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)和高效運轉供給全方位技能支撐外,還將為綠色節能環(huán)保、資源最優(yōu)化裝備、防災減災等方面供給剛強的技能支持。
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)使用結構
因為現有電力通訊網(wǎng)在數據的終端收集上存在很多盲區,如對高壓輸電線(xiàn)路狀況監測多選用人工巡檢,無(wú)法完成線(xiàn)路的實(shí)時(shí)監控;體系自愈、自恢復才能徹底依賴(lài)于實(shí)體冗余;對客戶(hù)的效勞簡(jiǎn)略、信息單向;體系內部存在多個(gè)信息孤島,缺少信息同享;盡管部分的自動(dòng)化程度在不斷進(jìn)步,但因為信息的不完善和同享才能的單薄,使得體系中多個(gè)自動(dòng)化體系是分裂的、部分的、孤立的,不能構成一個(gè)實(shí)時(shí)的有機一致全體,所以整個(gè)電網(wǎng)的智能化程度還不夠高。
對于當時(shí)電力通訊網(wǎng)中存在的許多疑問(wèn)建立面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)使用結構,其實(shí)質(zhì)是使用物聯(lián)網(wǎng)建立的支撐全部感知、全景實(shí)時(shí)的通訊體系,將物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境感知性、多事務(wù)和多網(wǎng)絡(luò )交融性有用地植入智能電網(wǎng)ICT渠道中,然后打掃數據收集盲區,鏟除信息孤島,完成實(shí)時(shí)監控、雙向互動(dòng)的智能電網(wǎng)通訊渠道。

圖1面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)使用結構
從具體內容上看,如圖1所示,面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系電網(wǎng)各大環(huán)節的使用需要,確立了智能輸電、智能變電、智能配電和智能用電四大使用模塊,從四大模塊的使用需要側動(dòng)身建立電力綜合信息渠道,面向上層的信息處置和使用,信息渠道數據庫作為信息處置的有用載體,緊密聯(lián)系云計算技能,以完成泛在數據的實(shí)時(shí)處置剖析,經(jīng)過(guò)對海量信息的有用處置完成包含對輸電線(xiàn)路、變電站設備、配電線(xiàn)路及配電變壓器的實(shí)時(shí)監測和毛病維修,一致分配電力資源,完成與用戶(hù)的信息雙向互動(dòng),進(jìn)而完成高效、經(jīng)濟、安全、牢靠和互動(dòng)的智能電網(wǎng)內涵需求。


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