電力行業(yè)是與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系最為密切的一個(gè)行業(yè),智能電網(wǎng)各方面都需要物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐,智能電網(wǎng)的大部分業(yè)務(wù)都與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)。從發(fā)電環(huán)節(jié)的可再生能源并網(wǎng)接入,到機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控;從輸電線路的在線監(jiān)控,到電力生產(chǎn)管理、安全評(píng)估與監(jiān)督;從智能電表、用電信息的采集,到三表抄收、互動(dòng)營(yíng)銷;從智能用電、智能小區(qū)到多網(wǎng)融合;都需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐。在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)亟待發(fā)展、短期難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的困境下,智能電網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了最適合的突破口。智能電網(wǎng)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立、完整的行業(yè),已具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌l(fā)展規(guī)劃和深厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),其建設(shè)目標(biāo)明確,需求清晰,預(yù)期效果明顯。電。網(wǎng)智能化所需的大量電氣設(shè)備終端為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供了必要的規(guī)模保障,所具有的行業(yè)優(yōu)勢(shì)可促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的自動(dòng)控制、信息傳感、智能識(shí)別等上游技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟,大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)具有信息采集、信息傳遞和信息處理等三個(gè)要素,其中關(guān)鍵性的要素是信息采集。物聯(lián)網(wǎng)最大的革命性變化是其信息采集手段的不同,即通過(guò)傳感器等可實(shí)時(shí)獲取需要采集的物品、地點(diǎn)及其屬性變化等信息。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn),在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、工作機(jī)制、傳輸協(xié)議等方面已具備較成熟的理論體系。因此,智能電網(wǎng)的需求可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)得到一定的滿足。面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng),從技術(shù)方案的角度來(lái)講,其網(wǎng)絡(luò)功能仍集中于數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理三個(gè)方面。
(1)數(shù)據(jù)采集傾向于更多新型業(yè)務(wù)。由于寬帶接入技術(shù)的支持,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將不會(huì)受到數(shù)據(jù)量的限制,因此在未來(lái)的大規(guī)模應(yīng)用中可以提供更多的數(shù)據(jù)類型業(yè)務(wù),如重點(diǎn)輸電線路監(jiān)測(cè)防護(hù)和大規(guī)模實(shí)時(shí)雙向用電信息采集,即利用物聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)量測(cè)和采集。
在對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施數(shù)據(jù)的采集過(guò)程中,主要采集結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要指的是用電量、電網(wǎng)調(diào)度和控制需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),同時(shí)還包括大量的各種設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù):非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要包括視頻監(jiān)控、圖像處理過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)不方便用數(shù)據(jù)庫(kù)二維邏輯的形式來(lái)表示。由于需要采集的數(shù)據(jù)量巨大,需要先通,過(guò)先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息,然后由各電網(wǎng)的終端將這些數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)上傳到數(shù)據(jù)中心,這實(shí)際上構(gòu)成了-定規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。通過(guò)這些數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估用電量分布、電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性。
(2)網(wǎng)內(nèi)協(xié)作模式的數(shù)據(jù)傳輸。智能電網(wǎng)以網(wǎng)內(nèi)結(jié)點(diǎn)的協(xié)作互助為基本方式,以各種成熟的接入技術(shù)為物理層基礎(chǔ),從MAC層開(kāi)始,通過(guò)多模式接入、白組織的路由尋址方式、傳輸控制、擁塞避免等技術(shù)可實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸模式。
在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中,最重要的是保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全,因此實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)設(shè)備的有效診斷就變得非常重要。利用物聯(lián)網(wǎng)中各種數(shù)據(jù)的采集,當(dāng)智能電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),由各變電站錄波器記錄故障數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的通信傳輸設(shè)備傳輸?shù)诫娋W(wǎng)子站的數(shù)據(jù)庫(kù),其中包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù):然后通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的云計(jì)算能力,對(duì)電網(wǎng)中可能的故障進(jìn)行識(shí)別,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,從而確定可能造成電網(wǎng)出現(xiàn)故障的設(shè)備和原因:再將這些數(shù)據(jù)由調(diào)度中心通過(guò)解壓和解釋模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷:最終由各電網(wǎng)終端形成故障簡(jiǎn)報(bào),并將故障簡(jiǎn)報(bào)送達(dá)決策者,實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)故障的最終診斷。在智能電網(wǎng)中,智能控制中心是整個(gè)智能電網(wǎng)的核心,為了實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的綠色高效運(yùn)行,就需要獲取可靠的數(shù)據(jù),并及時(shí)對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的分析和整理,以便做出正確的決策,以對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)高效的控制。
(3)網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一個(gè)向用戶提供物理世界信息的傳輸工具,同時(shí)還在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部對(duì)結(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理,是一個(gè)具有高度計(jì)算能力和處理能力的云計(jì)算信息加工廠,用戶端得到的數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)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)末梢信息感知不可或缺的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在電力系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用空間。物聯(lián)網(wǎng)將滲透到電力輸送的各個(gè)環(huán)節(jié),從發(fā)電環(huán)節(jié)的接入到檢測(cè),變電的生產(chǎn)管理、安全評(píng)估與監(jiān)督,以及配電的自動(dòng)化、用電的采集和營(yíng)銷等方面都可以采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在電網(wǎng)建設(shè)、生產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)、信息采集、安全監(jiān)控、計(jì)量應(yīng)用和用戶交互等方面,物聯(lián)網(wǎng)都將發(fā)揮巨大的作用,可以說(shuō),80%的業(yè)務(wù)都跟物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)。傳感器網(wǎng)絡(luò)可以全方位提高智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息感知深度和廣度,為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化以及信息流、業(yè)務(wù)量、電力流提供高可用性支持。
依靠物聯(lián)網(wǎng)所擁有的數(shù)量龐大的終端傳感器等采集設(shè)備,智能電網(wǎng)的運(yùn)維管理人員可以從發(fā)、輸、配電側(cè)到用電側(cè)的各類設(shè)備上采集所需的數(shù)據(jù)信息;同時(shí),這些數(shù)據(jù)可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與其上層的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳遞和交換,為從發(fā)、輸、配電側(cè)應(yīng)用到用電側(cè)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持,使電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)和智能。上至功能復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng),下至具體的設(shè)備對(duì)象,物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中起到神經(jīng)中樞的作用。
基于物聯(lián)網(wǎng),可開(kāi)發(fā)許多與智能電網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用:在數(shù)字化運(yùn)營(yíng)調(diào)控方面,有用電信息采集、電能優(yōu)化分配自動(dòng)化等:在精益化資產(chǎn)管理方面,有設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和設(shè)備運(yùn)行預(yù)警等;在企業(yè)資源管理方面,有供應(yīng)商管理庫(kù)存(VMI)感知、智能化信息運(yùn)維監(jiān)控等。因此,在智能電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合,必將大大提高對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集效率,而且通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的高效分析,必將提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率,及時(shí)對(duì)電網(wǎng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效診斷,給出解決問(wèn)題的最優(yōu)化方案,有效整合電力系統(tǒng)各種資源,從而提高電力系統(tǒng)信息化水平、安全運(yùn)行水平和供電的可靠性水平,同時(shí)實(shí)現(xiàn)電力資源的最優(yōu)化配置。
原文標(biāo)題:物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的關(guān)系
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