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面向智能电网的物联网架构与应用方案研究

尽管中国电网信息化程度在不断地进步，但依然面临着一些特别疑问，如建造刚强主干电力网架，进步电网抵挡多重毛病的才能，加强各区域电网主干网架，进步电网安稳水平，增强电网运转灵活性，完善电力相关企业信息化建造，完成与用户之间的信息互动，充分发挥信息技能在严重决议计划和现代化办理中的作用等。这些疑问的处置是现有电网向牢靠、自愈、经济、兼容、集成和安全的智能电网演进的要害。建立新一代智能电网信息通讯技能(ICT)渠道是智能电网建造的根底。
一起，物联网作为一种完成智能化辨认、定位、盯梢、监控和办理的新式通讯网络，已经在物流办理、智能建筑、安全效劳、安康医疗等多个范畴进行了试点使用，而且收到了杰出的作用。物联网经过射频辨认(RFID)、无线传感器、全球定位体系、激光扫描器等信息传感设备，将任何物品与互联网相连，然后完成物与物、人与物之间的信息交互和通讯。其间无线传感器网络和RFID技能是物联网结尾最要害的技能。
当时，智能电网和物联网工业的开展均被进步到国家经济开展的战略决议计划层面，如何将智能电网和物联网有机地联系起来是电力开展中需要处置的重要疑问。将物联网引进新一代智能电网信息通讯技能(ICT)渠道中，不应是对当时电力通讯网的重构，而是在现有各种网络充分开展的根底上，使用传感器网络拓展物与物之间的直接通讯方法，然后下降电网出产环节中的人工参加度，进步电网的安全系数。与此一起，还应使用物联网异构交融、兼容敞开、自组织自愈等杰出特色，与互联网紧密联系，完成多种网络的互联互通，完成电网与社会的彼此感知与互动。根据物联网的使用可以极大地拓展示有电力通讯网的事务范围，进步电力体系的安全性和抗毛病、御灾祸才能，完成与用户的信息交互，结尾达到智能电网节能减排、兼容互动、安全牢靠的方针。
这篇文章联系物联网的根本网络架构和事务特性，经过对智能电网输电、变电、配电和用电四大环节的事务需要剖析，提出了面向智能电网ICT渠道的物联网分层体系架构，并将物联网与现有电力通讯网的功能进行了比照。在此根底上，对于智能电网出产环节提出了根据无线传感器网络的使用计划;对于智能用电环节的感知互动性需要，具体剖析了面向智能用电以及智能电网互动化的物联网处置计划。
多年来，尽管国内电力行业在通讯技能方面做了很多作业，对电网自动化水平的进步发挥了巨大作用。但是，面向下一代智能电网，现有电力信息通讯渠道依然远不能满意其内涵需要。因而，有必要从战略高度重视新式信息通讯网络体系布局的研讨与实验作业，构建安全、牢靠、安稳、适用、疾速的智能电网ICT渠道。
从总体方针上看，面向智能电网的ICT渠道应当是高度集成的敞开式通讯体系。它在掩盖范围上应包含电源、电网、用户的全流程，构成一致全体;在事务环节上应掩盖电网建造、出产调度、电能买卖、技能办理的全方位;在办理操控上应贯穿电网计划、规划、建造、运转保护、技能改造、退役的全过程;在数据撒播送上应包含信息收集、信息传输、信息集成、信息展示、决议计划使用等各期间，结尾构成电力流、信息流、事务流的高度交融和一体化。智能电网ICT渠道除了为电网安全、安稳、经济、优质和高效运转供给全方位技能支撑外，还将为绿色节能环保、资源最优化装备、防灾减灾等方面供给刚强的技能支持。
面向智能电网的物联网使用结构
因为现有电力通讯网在数据的终端收集上存在很多盲区，如对高压输电线路状况监测多选用人工巡检，无法完成线路的实时监控;体系自愈、自恢复才能彻底依赖于实体冗余;对客户的效劳简略、信息单向;体系内部存在多个信息孤岛，缺少信息同享;尽管部分的自动化程度在不断进步，但因为信息的不完善和同享才能的单薄，使得体系中多个自动化体系是分裂的、部分的、孤立的，不能构成一个实时的有机一致全体，所以整个电网的智能化程度还不够高。
对于当时电力通讯网中存在的许多疑问建立面向智能电网的物联网使用结构，其实质是使用物联网建立的支撑全部感知、全景实时的通讯体系，将物联网的环境感知性、多事务和多网络交融性有用地植入智能电网ICT渠道中，然后打扫数据收集盲区，铲除信息孤岛，完成实时监控、双向互动的智能电网通讯渠道。

图1面向智能电网的物联网使用结构
从具体内容上看，如图1所示，面向智能电网的物联网联系电网各大环节的使用需要，确立了智能输电、智能变电、智能配电和智能用电四大使用模块，从四大模块的使用需要侧动身建立电力综合信息渠道，面向上层的信息处置和使用，信息渠道数据库作为信息处置的有用载体，紧密联系云计算技能，以完成泛在数据的实时处置剖析，经过对海量信息的有用处置完成包含对输电线路、变电站设备、配电线路及配电变压器的实时监测和毛病维修，一致分配电力资源，完成与用户的信息双向互动，进而完成高效、经济、安全、牢靠和互动的智能电网内涵需求。