结合智能电网需求的物联网架构与应用方案

结合智能电网需求的物联网架构与应用方案

       本文结合物联网基本网络架构和业务特性，通过对智能电网输电、变电、配电和用电四大环节业务需求分析，提出了面向智能电网ICT平台的物联网分层体系架构，并将物联网与现有电力通信网的性能进行了对比，提出了基于无线传感器网络的应用方案。
此外本文还针对智能电网生产环节提出了基于无线传感器网络的应用方案；针对智能用电环节的感知互动性需求，具体分析了面向智能用电以及智能电网互动化的物联网解决方案。

面向智能电网的物联网架构分析

       多年来，尽管国内电力行业在通信技术方面做了大量工作，对电网自动化水平的提高发挥了巨大作用。然而，面向下一代智能电网，现有电力信息通信平台仍然远不能满足其内在需求。因此，必须从战略高度重视新型信息通信网络体系结构的研究与试验工作，构建安全、可靠、稳定、适用、快速的智能电网ICT平台。

       从总体目标上看，面向智能电网的ICT平台应当是高度集成的开放式通信系统。它在覆盖范围上应涵盖电源、电网、用户的全流程，形成统一整体；在业务环节上应覆盖电网建设、生产调度、电能交易、技术管理的全方位；在管理控制上应贯穿电网规划、设计、建设、运行维护、技术改造、退役的全过程；在数据流传送上应包括信息采集、信息传输、信息集成、信息展现、决策应用等各阶段，最终形成电力流、信息流、业务流的高度融合和一体化。智能电网ICT平台除了为电网安全、稳定、经济、优质和高效运行提供全方位技术支撑外，还将为绿色节能环保、资源最优化配置、防灾减灾等方面提供坚强的技术支持。

面向智能电网的物联网应用框架

       由于现有电力通信网在数据的终端采集上存在大量盲区，如对高压输电线路状态监测多采用人工巡检，无法实现线路的实时监控；系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余；对客户的服务简单、信息单向；系统内部存在多个信息孤岛，缺乏信息共享；虽然局部的自动化程度在不断提高，但由于信息的不完善和共享能力的薄弱，使得系统中多个自动化系统是割裂的、局部的、孤立的，不能构成一个实时的有机统一整体，所以整个电网的智能化程度还不够高。

       针对目前电力通信网中存在的诸多问题搭建面向智能电网的物联网应用框架，其实质是利用物联网搭建的支撑全面感知、全景实时的通信系统，将物联网的环境感知性、多业务和多网络融合性有效地植入智能电网ICT平台中，从而扫除数据采集盲区，清除信息孤岛，实现实时监控、双向互动的智能电网通信平台。

                   图1面向智能电网的物联网应用框架

       从具体内容上看，如图１所示，面向智能电网的物联网结合电网各大环节的应用需求，确立了智能输电、智能变电、智能配电和智能用电四大应用模块，从四大模块的应用需求侧出发搭建电力综合信息平台，面向上层的信息处理和应用，信息平台数据库作为信息处理的有效载体，紧密结合云计算技术，以实现泛在数据的实时处理分析，通过对海量信息的有效处理实现包括对输电线路、变电站设备、配电线路及配电变压器的实时监测和故障检修，统一调配电力资源，实现与用户的信息双向互动，进而实现高效、经济、安全、可靠和互动的智能电网内在要求。