物聯(lian)網(wang)技術(shu)在(zai)智慧電(dian)網(wang)中的(de)應(ying)用

楊(yang)雲(雲)（安(an)科(ke)瑞(rui)電氣(qi)股份(fen)有限公(gong)司）

摘要(yao)：電力(li)物聯(lian)網(wang)是物聯(lian)網(wang)在智能電網(wang)中的(de)應(ying)用，智(zhi)慧(hui)城(cheng)市(shi)、智慧(hui)電網(wang)等都是將(jiang)物聯(lian)網(wang)技術(shu)、人工(gong)智能技術(shu)、大(da)數(shu)據技術(shu)等(deng)等先進(jin)技術(shu)相(xiang)融合，通過(guo)有效(xiao)整(zheng)合(he)通信(xin)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)資(zi)源和(he)電力(li)系統基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)資(zi)源，提高電(dian)力(li)系統信(xin)息化(hua)水平、配電(dian)系(xi)統的(de)智能效(xiao)率(lv)和(he)供電能力，改善(shan)電力系(xi)統(tong)現(xian)有基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)利(li)用效(xiao)率(lv)，為電網(wang)發、輸、變、配、用電(dian)等(deng)環(huan)節(jie)提供重(zhong)要(yao)技術(shu)支(zhi)撐。

關(guan)鍵詞：電(dian)力(li)物聯(lian)網(wang)；智慧電網(wang)；電力系統 

前(qian)言 

        配(pei)電(dian)網(wang)在電力能源系統中(zhong)占(zhan)有著重(zhong)要(yao)地位(wei),是實現(xian)深(shen)度感知、提升(sheng)用戶體驗、優化(hua)運營(ying)的(de)關(guan)鍵環(huan)節(jie)，也(ye)是建設(she)電(dian)力物聯(lian)網(wang)的(de)基(ji)石(shi)和關(guan)鍵所(suo)在(zai)。其(qi)在電力(li)系統(tong)中(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)地位(wei)決定了(le)進(jin)壹(yi)步(bu)優(you)化(hua)配電(dian)網(wang)系統的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)；同(tong)時(shi)近些(xie)年(nian)來，智能配電與物聯(lian)網(wang)的(de)概念(nian)的(de)興起(qi)，越(yue)來越(yue)多(duo)與(yu)智能配電相關(guan)的(de)新概念(nian)、新技術(shu)也(ye)不斷被(bei)提出(chu)，其(qi)中就包括(kuo)了電(dian)力物聯(lian)網(wang)技術(shu)的(de)問世(shi)。電力(li)物聯(lian)網(wang)作為壹(yi)種具(ju)有高度戰略意義(yi)的(de)新型技術(shu)，被(bei)高度重(zhong)視，我國在(zai)《“十四(si)五(wu)"信(xin)息通信(xin)行業(ye)發(fa)展(zhan)規劃(hua)》中就將(jiang)電(dian)力(li)物聯(lian)網(wang)技術(shu)作為五項(xiang)重(zhong)點(dian)任務之壹(yi)提出(chu)。

壹(yi).電力(li)物聯(lian)網(wang)基(ji)本(ben)特征(zheng)概述(shu) 

（1） 可感知 

        可(ke)感知性(xing)是電力物聯(lian)網(wang)基(ji)礎(chu)也是重(zhong)要(yao)的(de)特征(zheng)之(zhi)壹(yi)，通過(guo)射(she)頻(pin)識(shi)別(bie)、傳感器、二維碼等感知、捕(bu)獲(huo)、測量技術(shu)對物體進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)信(xin)息的(de)采(cai)集。再利(li)用相(xiang)關(guan)設(she)備進(jin)行(xing)及(ji)時(shi)反(fan)饋(kui)，使(shi)得(de)我們(men)能對配電(dian)網(wang)中的(de)每程運行(xing)情況(kuang)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)掌握，避(bi)免(mian)其(qi)他幹擾(rao)因(yin)素導致的(de)系統(tong)紊亂(luan)，降(jiang)低(di)配電系(xi)統(tong)出現(xian)突發故障(zhang)的(de)概率(lv)。 

（2） 智(zhi)能化(hua) 

        先將(jiang)物體接(jie)入(ru)信(xin)息網(wang)絡，再借(jie)助各類通信(xin)網(wang)絡來可靠(kao)的(de)進(jin)行(xing)信(xin)息的(de)實時(shi)同(tong)步(bu)和(he)共(gong)享。在通過(guo)平臺(tai)技術(shu)對數(shu)據進(jin)行(xing)分(fen)類和篩選，將(jiang)有用信(xin)息數(shu)據通過(guo)圖(tu)形(xing)化(hua)、表格化(hua)進(jin)行(xing)展(zhan)示，方便(bian)運維(wei)人員(yuan)進(jin)行(xing)數(shu)據查(zha)詢和故障(zhang)分(fen)析及(ji)處(chu)理。 

（3） 互聯(lian)性(xing)強 

        無(wu)線技術(shu)（4G、5G、LORA、NB）的(de)支撐，使(shi)各個能源客戶端(duan)能夠同(tong)配電(dian)網(wang)系統進(jin)行(xing)信(xin)息數(shu)據交流，以(yi)便(bian)及(ji)時(shi)對配電(dian)網(wang)系統運行進(jin)行(xing)及(ji)時(shi)調整(zheng)。而(er)安(an)科(ke)瑞(rui)推(tui)出的(de)ADW系列(lie)物聯(lian)網(wang)通訊電(dian)力(li)監測設(she)備正是切(qie)合(he)了該(gai)特(te)點(dian)，通過(guo)多(duo)樣(yang)的(de)上傳方(fang)式(shi)（4G、NB、LORA等(deng)）將(jiang)采(cai)集到的(de)數(shu)據實時(shi)的(de)上傳到(dao)雲端(duan)的(de)平臺(tai)，在結合平臺(tai)的(de)數(shu)據分(fen)析功(gong)能，給(gei)到用戶詳細、簡潔(jie)明(ming)了的(de)數(shu)據報表。這也(ye)是萬物互聯(lian)，智慧(hui)電(dian)網(wang)的(de)表現(xian)形(xing)態。

二.電力(li)物聯(lian)網(wang)在智能電網(wang)中的(de)應(ying)用內(nei)容(rong) 

（1） 配(pei)電網(wang)的(de)監控(kong)

        配電(dian)網(wang)流程與環(huan)節(jie)眾(zhong)多(duo)，任何(he)微小(xiao)問題(ti)都可(ke)能導致運行(xing)故障(zhang)，因(yin)此(ci)實(shi)現(xian)電力(li)設(she)備狀態的(de)在線監(jian)測是配電網(wang)智能化(hua)的(de)關(guan)鍵步(bu)驟(zhou)。對於(yu)電力系統現(xian)有的(de)10KV變電(dian)站設(she)備加(jia)裝狀態監(jian)測系統(tong)，利(li)用物聯(lian)網(wang)技術(shu)實(shi)現(xian)對高壓系統(tong)的(de)在線監(jian)測與故障(zhang)分(fen)析，然(ran)後(hou)由人工(gong)根據系統(tong)診(zhen)斷結果進(jin)行(xing)檢(jian)修計(ji)劃(hua)的(de)制定(ding)，以(yi)便(bian)在(zai)設(she)備發生故障(zhang)前(qian)就能及(ji)時(shi)排除(chu)隱(yin)患(huan)，避(bi)免(mian)不必(bi)要(yao)的(de)經濟(ji)損失(shi)，降(jiang)低維(wei)護(hu)成本，提高設(she)備運行的(de)經濟(ji)性(xing)和穩(wen)定(ding)性(xing)，以(yi)下(xia)為安科(ke)瑞(rui)微電(dian)網(wang)能效(xiao)管(guan)理(li)平臺(tai)為例，通過(guo)雲端(duan)平臺(tai)我們(men)可以(yi)結合曲(qu)線圖(tu)樹(shu)狀圖(tu)等(deng)即(ji)可(ke)直觀(guan)的(de)了解(jie)到(dao)設(she)備的(de)運行(xing)情況(kuang)。

（2）智能用電(dian)管(guan)理(li) 

        智能用電(dian)管(guan)理(li)利(li)用物聯(lian)網(wang)技術(shu)有助於(yu)實現(xian)智能用電(dian)的(de)雙向(xiang)交互服(fu)務、用電(dian),信(xin)息采(cai)集、家(jia)居智(zhi)能化(hua)、家(jia)庭(ting)能效(xiao)管(guan)理(li)、分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)接入(ru)以(yi)及(ji)充(chong)電(dian)樁(zhuang)技術(shu),為實現(xian)用戶與電(dian)網(wang)的(de)雙向(xiang)互動、提高供電可靠(kao)性(xing)與用電(dian)效(xiao)率(lv)以(yi)及(ji)節(jie)能減排(pai)提供技術(shu)保(bao)障。通過(guo)在(zai)電(dian)動汽(qi)車、電池、充(chong)電(dian)設(she)施(shi)中設(she)置傳感器和(he)射(she)頻(pin)識(shi)別(bie)裝置,可以(yi)實(shi)時(shi)感知電(dian)動汽(qi)車的(de)運行(xing)狀態、電(dian)池使(shi)用狀態、充(chong)電(dian)設(she)施(shi)狀態以(yi)及(ji)當前網(wang)內能源供給(gei)狀態,實(shi)現(xian)電動汽(qi)車及(ji)充(chong)電(dian)設(she)施(shi)的(de)綜(zong)合監(jian)測與分(fen)析,保(bao)證電動汽(qi)車的(de)穩(wen)定(ding)、經(jing)濟(ji)、高效(xiao)運(yun)行(xing)。物聯(lian)網(wang)技術(shu)有助於(yu)實現(xian)家(jia)居智(zhi)能化(hua),通過(guo)在(zai)各種家(jia)用電(dian)器(qi)中(zhong)內嵌(qian)智(zhi)能采(cai)集模(mo)塊和(he)通信(xin)模(mo)塊,可(ke)實現(xian)家(jia)用電(dian)器(qi)的(de)智能化(hua)和網(wang)絡化(hua),完(wan)成對家(jia)用電(dian)器(qi)運(yun)行狀態的(de)監測、分(fen)析以(yi)及(ji)控(kong)制。安(an)科(ke)瑞(rui)針(zhen)對“源網(wang)荷儲(chu)充(chong)"開(kai)發(fa)的(de)雲平臺(tai)既(ji)是智能用電(dian)管(guan)理(li)的(de)具(ju)體表現(xian)。

三.電(dian)力(li)物聯(lian)網(wang)采(cai)集終端(duan)概況(kuang)

       采(cai)集終端(duan)即為感知層(ceng)設(she)備，通過(guo)射(she)頻(pin)識(shi)別(bie)、傳感器、二維碼等感知、捕(bu)獲(huo)、測量技術(shu)對物體進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)信(xin)息的(de)采(cai)集的(de)設(she)備，如：電能表、水表、燃氣表、溫度傳感器等(deng)。而(er)在(zai)配(pei)電(dian)網(wang)系統中應(ying)用較(jiao)為廣泛(fan)的(de)便是智能電表。

        區別(bie)於(yu)傳統(tong)的(de)基(ji)於(yu)電參(can)量監(jian)測功(gong)能的(de)電能表，智能電表的(de)優勢(shi)主(zhu)要(yao)體現(xian)在強大(da)的(de)互聯(lian)功(gong)能和智能化(hua)監測上，這(zhe)裏(li)以(yi)安(an)科(ke)瑞(rui)推(tui)出的(de)ADW300物聯(lian)網(wang)在線監(jian)測儀表為例說(shuo)明(ming)壹(yi)下(xia)智(zhi)能電表相較(jiao)於(yu)傳統(tong)電表的(de)優勢(shi)。

        強大(da)的(de)互聯(lian)功(gong)能：相較(jiao)於(yu)傳統(tong)電表的(de)本地(di)采(cai)集方式(shi)，通過(guo)與(yu)物聯(lian)網(wang)技術(shu)的(de)結合，目(mu)前(qian)該(gai)款(kuan)終端(duan)監測設(she)備除(chu)了(le)可(ke)支持RS-485通訊，在(zai)網(wang)絡通信(xin)層也(ye)可(ke)支持采(cai)用GPRS、WiFi、NB-IoT等(deng)各種通訊技術(shu)，同(tong)時(shi)在通訊協(xie)議(yi)的(de)適配(pei)方面(mian)也涵蓋(gai)了目(mu)前市(shi)面(mian)上的(de)大部分(fen)通用協(xie)議(yi)。

        智(zhi)能化(hua)監測：主(zhu)要(yao)是通過(guo)附加(jia)功(gong)能來協助終端(duan)采(cai)集設(she)備的(de)智能交互，如：支持(chi)開(kai)關(guan)量輸入(ru)輸出(chu)，可結合具(ju)體現(xian)場實(shi)現(xian)開合(he)閘(zha)的(de)保(bao)護(hu)功(gong)能；支持多路(lu)的(de)溫度測量和(he)漏(lou)電監(jian)測，防止(zhi)因(yin)為故障(zhang)、老化(hua)導致的(de)溫度過(guo)高而(er)出(chu)現(xian)的(de)安全(quan)隱患(huan)；報(bao)警上(shang)傳功(gong)能，支持各項(xiang)電(dian)參(can)量的(de)報警設(she)定(ding)，及(ji)時(shi)的(de)上傳報(bao)警數(shu)據，再通過(guo)平臺(tai)短信(xin)預警等(deng)措(cuo)施及(ji)時(shi)的(de)通知到(dao)用戶端(duan)進(jin)行(xing)現(xian)場故障(zhang)的(de)處理(li)。

四. 電(dian)力物聯(lian)網(wang)發展(zhan)前景 

        從國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)層(ceng)面(mian)的(de)規劃(hua)來看，2025年前(qian)建成電(dian)力(li)互聯(lian)網(wang)勢(shi)在必(bi)行(xing)，這(zhe)幾(ji)年通信(xin)運營(ying)商(shang)在物聯(lian)網(wang)應(ying)用方(fang)面(mian)做了(le)許多(duo)工(gong)作,電(dian)力系統(tong)針(zhen)對智能配電網(wang)的(de)物聯(lian)網(wang)應(ying)用也(ye)做(zuo)了(le)很多(duo)工(gong)作，同(tong)時(shi)國家(jia)也(ye)正與國(guo)內外(wai)智(zhi)能配電網(wang)以(yi)及(ji)物聯(lian)網(wang)方面(mian)的(de)機構(gou)合(he)作開(kai)展(zhan)壹(yi)些(xie)深(shen)層(ceng)次(ci)的(de)研究(jiu)工(gong)作，各地關(guan)於(yu)智能電網(wang)的(de)投(tou)資(zi)也在(zai)持續增長(chang)，招(zhao)標(biao)數(shu)量也(ye)呈上(shang)升(sheng)趨(qu)勢(shi)。南方(fang)電網(wang)在近2年(nian)也投(tou)入(ru)了上(shang)千(qian)億(yi)來進(jin)行(xing)電(dian)網(wang)的(de)智能化(hua)建設(she)。另(ling)壹(yi)方面(mian)，電網(wang)需求(qiu)的(de)增長(chang)也促(cu)使(shi)電(dian)網(wang)供給(gei)端(duan)進(jin)行(xing)自動化(hua)和智(zhi)能化(hua)升(sheng)級(ji)，從而(er)創(chuang)造海量的(de)電力(li)物聯(lian)網(wang)市(shi)場。近些(xie)年(nian)，安科瑞(rui)也陸續與多(duo)地(di)電力公(gong)司進(jin)行(xing)合(he)作，提供終端(duan)設(she)備，雲端(duan)平臺(tai)等服(fu)務，並且(qie)不(bu)斷(duan)根(gen)據用戶的(de)需求(qiu)完(wan)善(shan)產品功(gong)能，全力參(can)與建(jian)設(she)電(dian)力物聯(lian)網(wang)下(xia)的(de)智能電網(wang)。 

總結 

        智能配電網(wang)、物聯(lian)網(wang)技術(shu)研究(jiu)和(he)應(ying)用研究(jiu)作為未來的(de)大趨(qu)勢(shi)必(bi)將(jiang)有越(yue)來越(yue)多(duo)的(de)企(qi)業(ye)參(can)與其(qi)中，實現(xian)物聯(lian)網(wang)技術(shu)在(zai)智能配電網(wang)應(ying)用中(zhong)的(de)重(zhong)大突破,打造電(dian)力(li)物聯(lian)網(wang)芯片設(she)計(ji)、應(ying)用開(kai)發(fa)、軟件(jian)平臺(tai)等完(wan)整的(de)產業(ye)鏈(lian)也(ye)勢(shi)在必(bi)行(xing)，安(an)科(ke)瑞(rui)推(tui)出的(de)微電(dian)網(wang)能效(xiao)管(guan)理(li)平臺(tai)再搭(da)配(pei)安(an)科瑞(rui)ADW系列(lie)在線監(jian)測儀表即可(ke)做到(dao)系(xi)統(tong)化(hua)和科(ke)學(xue)化(hua)的(de)對智能配電網(wang)進(jin)行(xing)管(guan)理(li)，維護(hu)其(qi)正常運行狀態，為居民生活提供更(geng)加(jia)穩(wen)定(ding)和(he)更(geng)加(jia)安全的(de)電力(li)能源，促(cu)進(jin)配(pei)電(dian)系(xi)統在未(wei)來進(jin)壹(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)。