物联网技术在智能电网中的应用分析

物联网技术在智能电网中的应用分析

乔茜李智

国网太原供电公司，山西太原030000

摘要：在我国社会经济快速发展情况下，我国科学技术水平不断进步，物联网技术是一种可以实现智能化识别、定位、监控等功能的网络技术，建立在互联网技术的基础上。将物联网技术应用在智能电网中，可以提高电网监控水平，有利于保障电网的稳定性，进而促进电力行业的发展。物联网技术的原理是利用射频识别、红外感应、GIS等设备，完成信息的采集及定位。通过物联网技术的应用，可以实现电网端点、节点设备信息、供电状态的实时监测。基于此，针对物联网技术在智能电网中的应用展开分析，并提出具体应用方向，以供参考。

关键词：智能电网；物联网技术；电力行业

引言

在当前经济发展的趋势下，传统电网已不能满足我国的需求。能耗方面，以集中式、化石能源为主的传统电网造成了我国巨大的能源损耗；用电服务方面，单向信息流、简单的电价方案不能满足所有用户的需要；电力质量方面，水平低、变动大；修复故障方面，定期检修和人工修复也大大耗费了时间与人力；资产管理方面，人工管理，利用效率低。而上述这些问题，智能电网都能有完善的、有针对性的解决措施。物联网与智能电网的融合在世界范围内造成了很大影响，各国政府承认了其拥有的极强的战略性意义，我国也不例外，将其上升为国家战略，旨在满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性。在智能电网行业中，物联网技术的应用能有效提高电网供电的可靠性，并通过电网和用户间的双向互动，为用户提供更加智能化、多元化的用电服务，提高供电服务水平。

1物联网与智能电网概述

1.1物联网简介

物联网是一个以互联网、传统电信网等信息为承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网技术基于互联网技术而发展，是互联网技术的延伸，是现实世界与网络世界融合的产物。其利用传感器、射频识别、定位设备作为信息采集手段，获取物体相关信息，通过互联网实现信息传输、整理及分析。该技术可以实现全球网络范围的信息识别管理，是一种应用价值较高的新型网络技术。物联网利用无线通信技术，可以显著提升信号传输效率，增加传输节点数量，进而提高通信能力。对比不同通信方式的传输速率。

1.2智能电网简介

智能电网建立在传统电网的基础上。其主体结构由各级电网组成，以特高压电网作为骨架，通过信息管理系统实现各级电网管控。这种电网结构具有更高的信息传输效率，更低的管理难度，同时，实现了人机互动。智能电网建设可以实现发电、变电、供电和用电等多个环节的集中化管理，可以检测电网中的各个电压等级，有效提高了电力系统的管理水平，保障了电力系统的供电质量。

2基于物联网的智能电网平台搭建

2.1电网参数测量技术

参数测量技术的支持使得电力系统运行人员和规划人员能过得到更多的数据资源，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。电力公司利用软件系统对这些数据进行分析处理，最终被应用于其他业务之中。

2.2智能电网通信技术

在智能电网中，监控、保护等二次设备都将配有自适应和自我交互信息的模块，使得它们的相互通信更加协调，这种自适应能力和信息灵活交流的能力让智能电网更加可靠，就好比让设备实现“自治”。有了二次设备独立通信，即时部分系统出现了故障，其他设备仍然能够稳定工作。

2.3大数据与云计算的辅助技术

电力大数据具有体量大、种类多、数据采集、传输、处理速度快、跨行业间数据交互频繁等特点，并且电力大数据通常蕴含用户的用电信息，这对智能电网的合理规划和安排十分关键。云计算技术对于智能电网大数据处理具有突出的优势。云计算聚集了大量能够向电力用户提供海量数据存储的资源。

3物联网在智能电网中的应用分析

3.1在电力系统中的应用

人们的日常生产生活依旧是依靠电力运行的，电力是日常生产生活中最重要的能源，因此持续性提供电源的电力系统的安全运行直接影响着人们的日常生活。人工智能技术在电力系统中的应用，有利于电力系统充分发挥自身作用。目前，主要应用于电力系统的人工智能技术包括神经网络、专家系统、模糊集理论等等，其中最常见、最普遍的是专家系统，其明确要求必须在人工智能系统中，融入更多的经验丰富的专家知识与判断经验，一旦遇到电力系统的运行问题，可以及时调整并利用所储存的知识与经验，以此有效应对运行问题，并获得显著效果。专家系统利用的是最常见的if-then程序，只要条件满足，便可以及时运行。此系统要求长时间的更新数据存储，并及时补充新问题及其应对方案，防止程序遇到无法识别的问题，从而直接影响电力系统的有序运行。

3.2智能配电巡检系统的应用

配电网是整个智能电网的重要环节。配电网中涉及的配电设备数量较多，且配电设备的分布位置比较零散，为配电设备巡检工作带来了较大难度。为了保证配电设备的巡检质量，智能配电巡检系统引入了GIS技术及射频识别技术，可以有效减低配电设备的巡检难度，是物联网技术在智能电网中的应用途径之一。在配电网中包含大量开关装置、配电箱、分支箱等配电设备。在每个配电设备上安装相应的电子标识，电子标识采用中频段无源只读式标识。通过识别器登记建档电子标识信息，将配电设备的相关信息及检测结果上传至服务器。

3.3智能光伏发电系统的应用

传统的发电方式例如火力发电和水力发电有耗能大、费用高等弊端，这才有了后来的核电。而光伏发电等新能源发电过去都很难与传统电网相连接。智能电网将改变这一现状，其会简化新能源发电入电网的过程，再通关改进的互联网标准将各式各样的发电和储能系统更容易接入。未来，用户甚至都将拥有自己的发电和储能设施。

3.4智能用电系统的应用

智能电网中引入物联网技术，可以有效整合电力资源，提高信息化管理水平，让供电工作形成具体数据信息，提供给电力系统管理人员。电网用电分为几大类，包括传统民居用电、工业生产用电、新能源汽车用电等。利用物联网技术，可以让智能用电系统管理这几种类用电，满足用电需求，使电力调配更加合理。通过物联网技术，可以构建更加具有逻辑性的管理结构。智能用电系统分为主站和95598互动网站。公共通信网负责获取传统民居用电、工业生产用电、新能源汽车用电和其他新型用电端的用电需求。通过智能用电系统，可以检测智能电网中的异常用电，进而及时与用户沟通，保证电网运行安全。

3.5智能风力发电系统的应用

在可再生能源发电领域中，风力发电一直是世界各国致力于的行业。风电算是一种清洁能源，也是目前应用最广的再生能源，并且价格相对其他新能源更加低廉。而要实现大规模风力发电，捕捉更多风力资源从而提高发电量，智能电网分布式风力发电系统便不可或缺。

结语

智能电网中加入物联网技术，可以提高智能电网的检测水平，提升巡检效率，同时，有利于减少巡检成本。通过物联网技术在智能用电系统中的应用，可以实现供电方与用电者的互动，满足用户用电需求，提高电网运行的安全性。

参考文献

[1]刘丙午，周鸿.基于物联网技术的智能电网系统分析[J].中国流通经济，2013，27（2）：67~73.

[2]张建中，王伟，宋庆军，等.物联网在智能电网中的应用[J].微型机与应用，2013，32（21）：1~3.

[3]唐明双.物联网技术在智能电网中应用研究[J].黑龙江科学,2017,8(24):74-75.