田雪琴，邵 敏，劉 佳

（石家莊理工職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 050228）

0 引言

智能電網(wǎng)發(fā)展推動(dòng)著我國電網(wǎng)從過去的單一供應(yīng)模式走向開放供應(yīng)模式。該種開放供應(yīng)模式具有動(dòng)態(tài)特征，因而在智能電網(wǎng)中需精確測(cè)量，同時(shí)進(jìn)行調(diào)控設(shè)置，如此才能針對(duì)重要設(shè)備完成智能分配控制。當(dāng)下電力系統(tǒng)在信息化建設(shè)中面對(duì)的問題主要是同一對(duì)象多信息源、異構(gòu)性、信息孤島及高級(jí)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)困難等，而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用正可以借助傳感器、射頻識(shí)別和全球定位，大范圍收集覆蓋區(qū)域數(shù)據(jù)，最終達(dá)成智能識(shí)別、定位、監(jiān)控、管理等作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)簡(jiǎn)述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是信息時(shí)代的一種新興技術(shù)，是新時(shí)代信息技術(shù)的重要部分。物聯(lián)網(wǎng)的核心與基礎(chǔ)仍是互聯(lián)網(wǎng)，借助射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù)能完成任何物品和物品間的信息互換與通信，讓用戶端從人和人拓展延伸至物品和物品。物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)單來說就是依托互聯(lián)網(wǎng)完成商品自動(dòng)識(shí)別與信息互通的新興技術(shù)。

1.2 智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)為電網(wǎng)新型表現(xiàn)形式，簡(jiǎn)單來說就是傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)應(yīng)以特定網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，該網(wǎng)絡(luò)主要具有高速雙向通信和集成功能的特點(diǎn)。智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)長處主要包括4點(diǎn)。

1.2.1 及時(shí)信息獲取

自動(dòng)化控制技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)被用于智能電網(wǎng)，因而人們能快速及時(shí)地收到信息，并參考信息來預(yù)測(cè)可能發(fā)生的問題，及時(shí)解決，維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)作。

1.2.2 較龐大的基礎(chǔ)和技術(shù)體系

智能電網(wǎng)有著龐大的基礎(chǔ)和技術(shù)體系，能夠高效抵御外界攻擊與侵?jǐn)_，保證智能電網(wǎng)安全高效運(yùn)作。

1.2.3 綜合應(yīng)用現(xiàn)代管理技術(shù)和通信技術(shù)

智能電網(wǎng)綜合應(yīng)用現(xiàn)代管理技術(shù)和通信技術(shù)，能有效降低設(shè)備電能損耗，提升使用效率，節(jié)約電網(wǎng)運(yùn)行成本。

1.2.4 雙向互動(dòng)型的供電機(jī)構(gòu)和用戶

智能電網(wǎng)中的雙向互動(dòng)服務(wù)模式，系統(tǒng)收集用戶用電信息來為用戶提供針對(duì)性服務(wù)，而用戶也能隨時(shí)查詢自己的用電情況，選擇更適合自己的用電服務(wù)[1]。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化體系架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)體系架構(gòu)分3層：感知層、傳輸層與應(yīng)用層。

2.1 感知層

面向智能電網(wǎng)的感知層，其涵蓋了控制子層與通信延伸子層?？刂谱訉又饕强恐悄軅鞲衅?、無線射頻識(shí)別芯片、智能采集設(shè)施等，采集智能電網(wǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)電量信號(hào)與非電量信號(hào)。通信延伸子層，則是借助WiFi無限保真技術(shù)、超寬帶、進(jìn)場(chǎng)通信等手段來鏈接物理實(shí)體于傳輸層及應(yīng)用層。感知層簡(jiǎn)單理解就是“物”的識(shí)別技術(shù)[2]。

2.2 傳輸層

圍繞電力光纖網(wǎng)為核心的傳輸層也叫作網(wǎng)絡(luò)層。這是中間層，著重接收感知層信息，并依托相應(yīng)范圍電力通信網(wǎng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳遞。為保證可靠安全、及時(shí)性的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息傳遞，電力系統(tǒng)需架構(gòu)局部電力通信網(wǎng)，在大范圍內(nèi)借助公共電信網(wǎng)，向全社會(huì)傳遞數(shù)據(jù)。

2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層是以GIS數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等建成的電力綜合信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，面向用戶搭建各類電力應(yīng)用平臺(tái)。對(duì)于智能發(fā)電、輸電、配電、調(diào)度等各方向的應(yīng)用，有不一樣的應(yīng)用內(nèi)容。例如，在智能輸電環(huán)節(jié)，通過分析導(dǎo)線狀態(tài)、氣象條件、桿塔狀況，來診斷預(yù)警與實(shí)時(shí)監(jiān)控輸電設(shè)備，保證電力穩(wěn)定安全運(yùn)作。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化功能應(yīng)用

智能電網(wǎng)信息化建設(shè)是為了讓電力系統(tǒng)設(shè)備檢測(cè)能實(shí)現(xiàn)智能化，并轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化管理模式，因而需要基于物聯(lián)網(wǎng)來保證智能電網(wǎng)信息建設(shè)的有效性。電力物聯(lián)網(wǎng)便是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電網(wǎng)信息化網(wǎng)絡(luò)體系。

3.1 實(shí)現(xiàn)一體化檢修和監(jiān)測(cè)

因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)運(yùn)行需要將各類電力設(shè)備運(yùn)行參數(shù)當(dāng)作指標(biāo)來進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控，因而這類參數(shù)的收集就成為比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而智能電網(wǎng)設(shè)備中基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則可便捷地達(dá)到該目的。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下，電力設(shè)備監(jiān)測(cè)信息能全面地呈現(xiàn)在眼前，綜合電力設(shè)備反映的信息可明確設(shè)備在線情況。如此，智能電網(wǎng)就能準(zhǔn)確分析出現(xiàn)異常的部位、異常的嚴(yán)重程度和異常部位的發(fā)展趨勢(shì)，從而有效及時(shí)地維護(hù)出故障的系統(tǒng)，提升電網(wǎng)運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，延長電網(wǎng)使用壽命[3]。智能化輸電線路設(shè)備有“自檢測(cè)”功能，包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷路線圖，滾動(dòng)優(yōu)化檢修策略，以及輸電線路狀態(tài)檢修體系。

3.2 電網(wǎng)外部環(huán)境預(yù)測(cè)分析

對(duì)電力設(shè)備正常運(yùn)作造成影響的因素包括環(huán)境因素，且其還具有不可控性。雖然氣象部門會(huì)播報(bào)相關(guān)氣象信息，但其氣象信息針對(duì)的范圍較廣，及時(shí)性不足，所以電力結(jié)構(gòu)還需要持續(xù)收集、整理和分析電網(wǎng)設(shè)備外部各環(huán)境的信息。電力結(jié)構(gòu)可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來收集匯總濕度、風(fēng)向、氣壓、溫度等參數(shù)信息，再借助后端分析系統(tǒng)來分析電網(wǎng)外部收集到的信息，最后根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果來針對(duì)電力設(shè)備制定預(yù)防措施和穩(wěn)定運(yùn)行方案。

3.3 立足移動(dòng)終端和射頻識(shí)別的管理

射頻識(shí)別技術(shù)可以完成資產(chǎn)的檢測(cè)和管理。該技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括以下3點(diǎn)。首先，可錄入資產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息相應(yīng)電子標(biāo)簽，保證其和電子標(biāo)簽的對(duì)應(yīng)。然后，在閱讀器和電子標(biāo)簽間形成射頻通信鏈路，以此實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息監(jiān)控和采集。最后，數(shù)據(jù)平臺(tái)中心接到無線通信網(wǎng)絡(luò)傳遞的信息，能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端和監(jiān)控管理中心的信息互換[4]。借助無線射頻識(shí)別電子標(biāo)簽的重要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為：其一，檢修資產(chǎn)同時(shí)實(shí)現(xiàn)同步管理，保證資產(chǎn)調(diào)配的目的性和效率。其二，依靠跟蹤和監(jiān)控資產(chǎn)信息，減少人為干預(yù)情況。其三，依托資產(chǎn)信息保證企業(yè)投資決策的合理性，并提高資產(chǎn)使用效率。另外，利用射頻識(shí)別技術(shù)，還可以應(yīng)用于變電設(shè)備巡檢工作，巡檢人員在室外巡檢的時(shí)候，運(yùn)用手持設(shè)備終端巡檢器，可自動(dòng)或手動(dòng)向數(shù)據(jù)控制中心發(fā)送關(guān)于當(dāng)前巡檢人員的位置、方向等的MIS信息，如果出現(xiàn)電力設(shè)備不運(yùn)行的情況，就需要將故障類型、設(shè)備編號(hào)結(jié)合當(dāng)前手持設(shè)備射頻識(shí)別信息發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。在射頻識(shí)別系統(tǒng)幫助下，巡檢時(shí)能更輕松地明確緊急故障的部位。

3.4 建立信息共享平臺(tái)和用電服務(wù)智能化

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，電信息采集、能效管理以及分布式電源等都能有效實(shí)現(xiàn)，且還能充分避免信息孤島情況的發(fā)生。尤其是電網(wǎng)和用戶之前的溝通互動(dòng)，能夠有針對(duì)性地滿足用戶的用電服務(wù)需求。系統(tǒng)優(yōu)化分析系統(tǒng)為智能電網(wǎng)建設(shè)的核心部分，其不單單會(huì)對(duì)采集的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還會(huì)結(jié)合數(shù)據(jù)分析做出相應(yīng)的反應(yīng)。該系統(tǒng)的建設(shè)能突出智能電網(wǎng)的智能化、優(yōu)化分析，從根本上改變電網(wǎng)服務(wù)業(yè)務(wù)方式，實(shí)現(xiàn)信息資源優(yōu)化組合，促進(jìn)電網(wǎng)服務(wù)的智能化。另外，基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和抽取技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)信息共享平臺(tái)的構(gòu)建和用電服務(wù)智能化，從而高效利用相關(guān)信息資源。且用戶間的互動(dòng)也能基于Web服務(wù)來達(dá)成[5]。

4 結(jié)語

總的來說，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)信息化建設(shè)是中國電網(wǎng)發(fā)展的重要趨勢(shì)，雖然已取得了諸多成果，但在實(shí)踐中仍處于摸索階段。因此，有必要充分發(fā)揮其功能作用，通過實(shí)現(xiàn)一體化檢修和監(jiān)測(cè)，進(jìn)行電網(wǎng)外部環(huán)境預(yù)測(cè)分析，立足移動(dòng)終端和射頻識(shí)別的管理，建立信息共享平臺(tái)和用電服務(wù)智能化等，以節(jié)約電力成本，促進(jìn)智能電網(wǎng)更快發(fā)展。