邵云蛟 吳屏 張凱 李超

摘 要 本文對(duì)智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了分析比較，在此基礎(chǔ)上對(duì)二者的綜合運(yùn)用產(chǎn)物、電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了闡述，旨在促進(jìn)我國智能電網(wǎng)快速轉(zhuǎn)型，提升我國電力服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);電網(wǎng)建設(shè);智能電網(wǎng)信息化

引言

智能電網(wǎng)信息化的主要目標(biāo)在于改變我國現(xiàn)有電力供應(yīng)模式，推動(dòng)電力系統(tǒng)全面開放式供應(yīng)。但在改革進(jìn)程中電力節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控與分配一直為核心技術(shù)問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在多信息同時(shí)間節(jié)點(diǎn)異構(gòu)處理上有著較為強(qiáng)大的功能，可以為智能電網(wǎng)發(fā)展提供信息支撐。

1物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的關(guān)聯(lián)性分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心仍為互聯(lián)網(wǎng)，其與互聯(lián)網(wǎng)最大的區(qū)別在于互聯(lián)網(wǎng)中傳遞的是提前被存儲(chǔ)的信息，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加強(qiáng)調(diào)對(duì)已有物體的特征信息采集[1]。從論述中不難發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的另一個(gè)核心是信息采集技術(shù)，即將射頻等感應(yīng)技術(shù)采集到的物體特征信息直接接入互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行信息的交換。

而智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)最大的差距在于其通過現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)信息的自動(dòng)化雙向傳遞，并通過一定的算法實(shí)現(xiàn)了信息的自動(dòng)分析與管理，增強(qiáng)了電網(wǎng)用戶實(shí)時(shí)服務(wù)能力與自我保護(hù)能力。

在對(duì)二者比較進(jìn)程中不難發(fā)現(xiàn)，二者最終目的實(shí)現(xiàn)的手段都是通過對(duì)采集技術(shù)對(duì)目標(biāo)物體的部分特征信息進(jìn)行收集，并在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)傳遞與處理，二者在技術(shù)手段上有高度的相似性。但物聯(lián)網(wǎng)信息采集的目標(biāo)與信息采集的種類相較于智能電網(wǎng)更加廣闊，而在常規(guī)條件下，智能電網(wǎng)對(duì)信息處理能力有著更高的要求。在智能電網(wǎng)信息化建設(shè)中加入物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與理念可以有效增加智能電網(wǎng)的信息采集與反饋能力，加速智能電網(wǎng)信息化建設(shè)。

2電力物聯(lián)網(wǎng)

電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)中深層應(yīng)用而產(chǎn)生的概念，其具體結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分，分別承擔(dān)著智能電網(wǎng)中的不同職責(zé)[2]。

2.1 感知層

感知層的主要作用為對(duì)目標(biāo)信息進(jìn)行采集，并傳遞到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中。在電力物聯(lián)網(wǎng)中，感知層為一個(gè)較為籠統(tǒng)的概念，其包含了電力網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用信息采集的所有部件。在進(jìn)行功能探討時(shí)，常會(huì)依照其功能特性劃分為不同的子層，由子層內(nèi)部的傳感器或者如智能電表等信息采集設(shè)備進(jìn)行電力相關(guān)信息采集，并將已采集到的信息傳遞到對(duì)應(yīng)的信息輸送網(wǎng)絡(luò)中。其技術(shù)實(shí)現(xiàn)的核心為傳感器與通信終端設(shè)備的綜合應(yīng)用。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層雖然技術(shù)手段較為復(fù)雜，但其在形式上與現(xiàn)代常見的網(wǎng)絡(luò)無本質(zhì)區(qū)別，主要功能為信息的傳遞與處理。智能電力網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)層可分為接入網(wǎng)與核心網(wǎng)，其中接入網(wǎng)主要負(fù)責(zé)將感知層傳回的信息傳入核心網(wǎng)，并且將核心網(wǎng)處理過后的信息繼續(xù)向外傳輸。而核心層主要負(fù)責(zé)對(duì)信息的處理，處理內(nèi)容包括對(duì)傳回信息的計(jì)算、分類、構(gòu)建微型數(shù)據(jù)庫，并依據(jù)客戶請(qǐng)求，自動(dòng)向其發(fā)送目標(biāo)信息。

2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層功能較為復(fù)雜，為智能化電網(wǎng)中自動(dòng)化用戶服務(wù)實(shí)現(xiàn)的主要層面。應(yīng)用層在設(shè)計(jì)進(jìn)程中使用的技術(shù)手段也較為多樣，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能化電網(wǎng)中應(yīng)用的高級(jí)體現(xiàn)。

3基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)核心技術(shù)

3.1 云計(jì)算技術(shù)

由于用戶技術(shù)龐大，運(yùn)行進(jìn)程中涉及的信息種類較多，電力物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)揮其效用時(shí)，常需進(jìn)行海量信息處理，為此，需要強(qiáng)大的計(jì)算技術(shù)為其提供基礎(chǔ)保障。云計(jì)算技術(shù)以海量數(shù)據(jù)處理為其研發(fā)目標(biāo)，在目的性明確的信息處理技術(shù)中有著無與倫比的優(yōu)勢(shì)，可以有效解決電網(wǎng)中信息處理的困境。

3.2 通信技術(shù)

通信技術(shù)作為電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一，其在電力信息雙向傳遞中有著不可取代的作用。我國已有信息技術(shù)在支撐電力物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行上不存在難以攻克的技術(shù)困境，其發(fā)展進(jìn)程中主要限制來源于電力企業(yè)內(nèi)部信息的格式與標(biāo)準(zhǔn)尚未實(shí)現(xiàn)完全統(tǒng)一。

3.3 虛擬能量存儲(chǔ)

虛擬能量存儲(chǔ)在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)資源的管理中。如，通過該技術(shù)的應(yīng)用可在電力網(wǎng)絡(luò)中更加廣泛的布置可充放電設(shè)備，使電力網(wǎng)絡(luò)管理更加靈活，加強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)突發(fā)情況的應(yīng)對(duì)與增強(qiáng)電力服務(wù)的針對(duì)性。

3.4 智能電表

智能電表同樣作為現(xiàn)階段較為成熟的技術(shù)之一，其主要功能在于自動(dòng)對(duì)用戶電力使用數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并傳回中心網(wǎng)絡(luò)，再由中心網(wǎng)絡(luò)處理完成后，依據(jù)處理所得的結(jié)果對(duì)用戶用電行為進(jìn)行預(yù)測(cè)，并進(jìn)行電力劃分，提升電力服務(wù)的針對(duì)性。

4基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)途徑與挑戰(zhàn)

4.1 加強(qiáng)用戶服務(wù)

電力物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)電力信息的雙向自由流通，即用戶可以通過某些網(wǎng)頁或者APP自主查詢本月耗電、季度耗電、電費(fèi)余額等信息，更加快捷的進(jìn)行電費(fèi)充值、故障報(bào)修等事項(xiàng)的辦理，實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)高度智能化，滿足信息時(shí)代背景下我國居民對(duì)電力服務(wù)的需求。

4.2 加強(qiáng)電力設(shè)備監(jiān)管

電路鋪設(shè)的特性導(dǎo)致了電力設(shè)備數(shù)量龐大且分布較為散亂，針對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)管是電力企業(yè)內(nèi)部消耗人力資源及時(shí)間成本較高的工作。電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用通過傳感器的布置，更加便捷的收集電力設(shè)備周邊環(huán)境信息，如通過空氣的濕度、氣壓等信息，結(jié)合已有氣象預(yù)報(bào)成果，對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行高精度預(yù)判，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在惡劣氣候發(fā)生前，做出針對(duì)性防護(hù)措施。同時(shí)，針對(duì)布置在野外的電力設(shè)備，當(dāng)其遭受野生動(dòng)物等外力因素?fù)p壞時(shí)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決，保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

4.3 技術(shù)困境及應(yīng)對(duì)

電力物聯(lián)網(wǎng)中存在的主要技術(shù)困境有：第一，物聯(lián)網(wǎng)整體規(guī)劃仍存在缺陷，現(xiàn)階段我國電力物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)程中，有部分地區(qū)仍處于物聯(lián)網(wǎng)籠罩范圍之外，用戶得不到高度智能化服務(wù)的同時(shí)，對(duì)于我國電網(wǎng)的整體管理也會(huì)造成較大影響，電力物聯(lián)網(wǎng)的全國覆蓋仍需信息集成技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。第二，信息安全的保障。信息安全是信息化建設(shè)中必須考慮的問題，尤其是對(duì)于電力企業(yè)，其運(yùn)營數(shù)據(jù)中含有大量居民的私人信息，一旦發(fā)生泄漏，對(duì)企業(yè)與個(gè)人都會(huì)造成較大的傷害。為此，電力企業(yè)在信息化進(jìn)程中要尤其注重信息安全建設(shè)，不斷優(yōu)化自身網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù)，完善企業(yè)內(nèi)部病毒、木馬等數(shù)據(jù)庫，保證電力網(wǎng)絡(luò)信息化順暢推進(jìn)。

5結(jié)束語

從用戶需求角度進(jìn)行分析，智能電網(wǎng)信息化是電力企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，物聯(lián)網(wǎng)作為強(qiáng)調(diào)個(gè)體與個(gè)體直接溝通的技術(shù)，其在電力網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，可以加速智能電網(wǎng)信息化的進(jìn)程，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的學(xué)習(xí)與引用，為智能電網(wǎng)發(fā)展提供動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1] 田大東.智能電網(wǎng)視域下的電網(wǎng)企業(yè)信息化建設(shè)研究[J].中國新通信，2019，21（19）：44.

[2] 閆亮.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)研究[J].通信電源技術(shù)，2019，36（6）：158-159.