面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與應(yīng)用方案研究
盡管中國電網(wǎng)信息化程度在不斷地進(jìn)步，但依然面臨著一些特別疑問，如建造剛強(qiáng)主干電力網(wǎng)架，進(jìn)步電網(wǎng)抵擋多重毛病的才能，加強(qiáng)各區(qū)域電網(wǎng)主干網(wǎng)架，進(jìn)步電網(wǎng)安穩(wěn)水平，增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性，完善電力相關(guān)企業(yè)信息化建造，完成與用戶之間的信息互動(dòng)，充分發(fā)揮信息技能在嚴(yán)重決議計(jì)劃和現(xiàn)代化辦理中的作用等。這些疑問的處置是現(xiàn)有電網(wǎng)向牢靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、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(rèn)、定位、盯梢、監(jiān)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(yī)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)過射頻辨認(rèn)(RFID)、無線傳感器、全球定位體系、激光掃描器等信息傳感設(shè)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。其間無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID技能是物聯(lián)網(wǎng)結(jié)尾最要害的技能。
當(dāng)時(shí)，智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的開展均被進(jìn)步到國家經(jīng)濟(jì)開展的戰(zhàn)略決議計(jì)劃層面，如何將智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)有機(jī)地聯(lián)系起來是電力開展中需要處置的重要疑問。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(yīng)是對(duì)當(dāng)時(shí)電力通訊網(wǎng)的重構(gòu)，而是在現(xiàn)有各種網(wǎng)絡(luò)充分開展的根底上，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(jié)中的人工參加度，進(jìn)步電網(wǎng)的安全系數(shù)。與此一起，還應(yīng)使用物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)交融、兼容敞開、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(jù)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(zāi)禍才能，完成與用戶的信息交互，結(jié)尾達(dá)到智能電網(wǎng)節(jié)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(gòu)和事務(wù)特性，經(jīng)過對(duì)智能電網(wǎng)輸電、變電、配電和用電四大環(huán)節(jié)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(gòu)，并將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有電力通訊網(wǎng)的功能進(jìn)行了比照。在此根底上，對(duì)于智能電網(wǎng)出產(chǎn)環(huán)節(jié)提出了根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用計(jì)劃;對(duì)于智能用電環(huán)節(jié)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(jì)劃。
多年來，盡管國內(nèi)電力行業(yè)在通訊技能方面做了很多作業(yè)，對(duì)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(xiàn)有電力信息通訊渠道依然遠(yuǎn)不能滿意其內(nèi)涵需要。因而，有必要從戰(zhàn)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(yàn)作業(yè)，構(gòu)建安全、牢靠、安穩(wěn)、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(yīng)當(dāng)是高度集成的敞開式通訊體系。它在掩蓋范圍上應(yīng)包含電源、電網(wǎng)、用戶的全流程，構(gòu)成一致全體;在事務(wù)環(huán)節(jié)上應(yīng)掩蓋電網(wǎng)建造、出產(chǎn)調(diào)度、電能買賣、技能辦理的全方位;在辦理操控上應(yīng)貫穿電網(wǎng)計(jì)劃、規(guī)劃、建造、運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)、技能改造、退役的全過程;在數(shù)據(jù)撒播送上應(yīng)包含信息收集、信息傳輸、信息集成、信息展示、決議計(jì)劃使用等各期間，結(jié)尾構(gòu)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(wěn)、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)和高效運(yùn)轉(zhuǎn)供給全方位技能支撐外，還將為綠色節(jié)能環(huán)保、資源最優(yōu)化裝備、防災(zāi)減災(zāi)等方面供給剛強(qiáng)的技能支持。
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)使用結(jié)構(gòu)
因?yàn)楝F(xiàn)有電力通訊網(wǎng)在數(shù)據(jù)的終端收集上存在很多盲區(qū)，如對(duì)高壓輸電線路狀況監(jiān)測(cè)多選用人工巡檢，無法完成線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控;體系自愈、自恢復(fù)才能徹底依賴于實(shí)體冗余;對(duì)客戶的效勞簡(jiǎn)略、信息單向;體系內(nèi)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?yàn)樾畔⒌牟煌晟坪屯聿拍艿膯伪。沟皿w系中多個(gè)自動(dòng)化體系是分裂的、部分的、孤立的，不能構(gòu)成一個(gè)實(shí)時(shí)的有機(jī)一致全體，所以整個(gè)電網(wǎng)的智能化程度還不夠高。
對(duì)于當(dāng)時(shí)電力通訊網(wǎng)中存在的許多疑問建立面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)使用結(jié)構(gòu)，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(shù)據(jù)收集盲區(qū)，鏟除信息孤島，完成實(shí)時(shí)監(jiān)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(jié)構(gòu)
從具體內(nèi)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(jié)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(cè)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(shù)據(jù)庫作為信息處置的有用載體，緊密聯(lián)系云計(jì)算技能，以完成泛在數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處置剖析，經(jīng)過對(duì)海量信息的有用處置完成包含對(duì)輸電線路、變電站設(shè)備、配電線路及配電變壓器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和毛病維修，一致分配電力資源，完成與用戶的信息雙向互動(dòng)，進(jìn)而完成高效、經(jīng)濟(jì)、安全、牢靠和互動(dòng)的智能電網(wǎng)內(nèi)涵需求。
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