物聯(lián)網(wǎng)是通過RFID技術、無線傳感器技術以及定位技術等自動識別、采集和感知獲取物品的標識信息、物品自身的屬性信息和周邊環(huán)境信息,借助各種電子信息傳輸技術將物品相關信息聚合到統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡中,并利用云計算、模糊識別、數(shù)據(jù)挖掘以及語義分析等各種智能計算技術對物品相關信息進行分析融合處理,zui終實現(xiàn)對物理世界的高度認知和智能化的決策控制。智能電網(wǎng)的實現(xiàn),首先依賴于電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)重要運行參數(shù)的在線監(jiān)測和實時信息掌控,基于此,物聯(lián)網(wǎng)作為“智能信息感知末梢”,可成為推動智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術手段。未來智能電網(wǎng)的建設將融合物聯(lián)網(wǎng)技術,物聯(lián)網(wǎng)應用于智能電網(wǎng)zui有可能實現(xiàn)原創(chuàng)性突破、占據(jù)世界制高點的領域。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)領域應用大有可為
智能電網(wǎng)主要是通過終端傳感器在客戶之間、客戶和電網(wǎng)公司之間形成即時連接的網(wǎng)絡互動,實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實時、高速、雙向的效果,從而整體提高電網(wǎng)的綜合效率。國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)實現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務流高度一體化的前提,在于信息的無損采集、流暢傳輸、有序應用。各個層級的通信支撐體系是堅強智能電網(wǎng)信息運轉的有效載體。通過充分利用堅強智能電網(wǎng)多元、海量信息的潛在價值,可服務于堅強智能電網(wǎng)生產(chǎn)流程的精細化管理和標準化建設,提高電網(wǎng)調度的智能化和科學決策水平,提升電力系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟性。
智能電網(wǎng)的核心在于,構建具備智能判斷與自適應調節(jié)能力的多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡系統(tǒng),可對電網(wǎng)與客戶用電信息進行實時監(jiān)控和采集,且采用與zui安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶,實現(xiàn)對電能的*配置與利用,提高電網(wǎng)運行的可靠性和能源利用效率。智能電網(wǎng)的本質是能源替代和兼容利用,它需要在開放的系統(tǒng)和共享信息模式的基礎上,整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),優(yōu)化電網(wǎng)的運行和管理。
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)從技術方案的角度來講,網(wǎng)絡功能仍集中于數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理三個方面:一是數(shù)據(jù)采集傾向于更多新型業(yè)務。由于寬帶接入技術的支持,物聯(lián)網(wǎng)應用不局限于數(shù)據(jù)量的限制,在未來的大規(guī)模應用中可以提供更多的數(shù)據(jù)類型業(yè)務,如重點輸電線路監(jiān)測防護、大規(guī)模實時雙向用電信息采集。二是網(wǎng)內協(xié)作模式的數(shù)據(jù)傳輸。以網(wǎng)內節(jié)點的協(xié)作互助為基本方式,解決數(shù)據(jù)傳輸問題。以各種成熟的接入技術為物理層基礎,從MAC層以上,通過多模式接入、自組織的路由尋址方式、傳輸控制、擁塞避免等技術實現(xiàn)節(jié)點協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸模式。三是網(wǎng)內數(shù)據(jù)融合處理技術。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一個向用戶提供物理世界信息的傳輸工具,同時還在網(wǎng)絡內部對節(jié)點采集數(shù)據(jù)進行融合處理,是一個具有高度計算能力和處理能力的云計算信息加工廠,用戶端得到的數(shù)據(jù)是經(jīng)過大量融合處理的非原始數(shù)據(jù)。
物聯(lián)網(wǎng)作為智能電網(wǎng)末梢信息感知*的基礎環(huán)節(jié),在電力系統(tǒng)中具有廣闊的應用空間,物聯(lián)網(wǎng)將滲透到電力輸送的各個環(huán)節(jié),從發(fā)電環(huán)節(jié)的接入到檢測,變電的生產(chǎn)管理、安全評估與監(jiān)督,以及配電的自動化、用電的采集、以及營銷這方面都要采用物聯(lián)網(wǎng),在電網(wǎng)建設、生產(chǎn)管理、運行維護、信息采集、安全監(jiān)控、計量應用和用戶交互等方面將發(fā)揮巨大作用??梢哉f80%的業(yè)務跟物聯(lián)網(wǎng)相關。傳感器網(wǎng)絡可以提高智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的信息感知深度和廣度,為實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化以及信息流、業(yè)務量、電力流提供高可用性支持。
面向智能電網(wǎng)應用的物聯(lián)網(wǎng)應當主要包括感知層、網(wǎng)絡層和應用服務層。感知層主要通過無線傳感網(wǎng)絡、RFID等技術手段實現(xiàn)對智能電網(wǎng)各應用環(huán)節(jié)相關信息的采集;網(wǎng)絡層以電力光纖網(wǎng)為主,輔以電力線載波通信網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng),實現(xiàn)感知層各類電力系統(tǒng)信息的廣域或局部范圍內的信息傳輸;應用服務層主要采用智能計算、模式識別等技術實現(xiàn)電網(wǎng)信息的綜合分析和處理,實現(xiàn)智能化的決策、控制和服務,從而提升電網(wǎng)各個應用環(huán)節(jié)的智能化水平。