物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧電網(wǎng)中的應用

摘要：電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應用，智慧城市、智慧電網(wǎng)等都是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數據技術(shù)等等先進(jìn)技術(shù)相融合，通過(guò)有效整合通信基礎設施資源和電力系統基礎設施資源，提高電力系統信息化水平、配電系統的智能效率和供電能力，改善電力系統現有基礎設施利用效率，為電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用電等環(huán)節提供重要技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng)；智慧電網(wǎng)；電力系統 

前言 

        配電網(wǎng)在電力能源系統中占有著(zhù)重要地位,是實(shí)現深度感知、提升用戶(hù)體驗、優(yōu)化運營(yíng)的關(guān)鍵環(huán)節，也是建設電力物聯(lián)網(wǎng)的基石和關(guān)鍵所在。其在電力系統中的重要地位決定了進(jìn)一步優(yōu)化配電網(wǎng)系統的重要性；同時(shí)近些年來(lái)，智能配電與物聯(lián)網(wǎng)的概念的興起，越來(lái)越多與智能配電相關(guān)的新概念、新技術(shù)也不斷被提出，其中就包括了電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的問(wèn)世。電力物聯(lián)網(wǎng)作為一種具有高度戰略意義的新型技術(shù)，被高度重視，我國在《“十四五"信息通信行業(yè)發(fā)展規劃》中就將電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為五項重點(diǎn)任務(wù)之一提出。

一.電力物聯(lián)網(wǎng)基本特征概述 

（1） 可感知 

        可感知性是電力物聯(lián)網(wǎng)基礎也是重要的特征之一，通過(guò)射頻識別、傳感器、二維碼等感知、捕獲、測量技術(shù)對物體進(jìn)行實(shí)時(shí)信息的采集。再利用相關(guān)設備進(jìn)行及時(shí)反饋，使得我們能對配電網(wǎng)中的流程運行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握，避免其他干擾因素導致的系統紊亂，降低配電系統出現突發(fā)故障的概率。 

（2） 智能化 

        先將物體接入信息網(wǎng)絡(luò )，再借助各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò )來(lái)可靠的進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)同步和共享。在通過(guò)平臺技術(shù)對數據進(jìn)行分類(lèi)和篩選，將有用信息數據通過(guò)圖形化、表格化進(jìn)行展示，方便運維人員進(jìn)行數據查詢(xún)和故障分析及處理。 

（3） 互聯(lián)性強 

        無(wú)線(xiàn)技術(shù)（4G、5G、LORA、NB）的支撐，使各個(gè)能源客戶(hù)端能夠同配電網(wǎng)系統進(jìn)行信息數據交流，以便及時(shí)對配電網(wǎng)系統運行進(jìn)行及時(shí)調整。而安科瑞推出的ADW系列物聯(lián)網(wǎng)通訊電力監測設備正是切合了該特點(diǎn)，通過(guò)多樣的上傳方式（4G、NB、LORA等）將采集到的數據實(shí)時(shí)的上傳到云端的平臺，在結合平臺的數據分析功能，給到用戶(hù)詳細、簡(jiǎn)潔明了的數據報表。這也是萬(wàn)物互聯(lián)，智慧電網(wǎng)的表現形態(tài)。

二.電力物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應用內容 

（1） 配電網(wǎng)的監控

        配電網(wǎng)流程與環(huán)節眾多，任何微小問(wèn)題都可能導致運行故障，因此實(shí)現電力設備狀態(tài)的在線(xiàn)監測是配電網(wǎng)智能化的關(guān)鍵步驟。對于電力系統現有的10KV變電站設備加裝狀態(tài)監測系統，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現對高壓系統的在線(xiàn)監測與故障分析，然后由人工根據系統診斷結果進(jìn)行檢修計劃的制定，以便在設備發(fā)生故障前就能及時(shí)排除隱患，避免不必要的經(jīng)濟損失，降低維護成本，提高設備運行的經(jīng)濟性和穩定性，以下為安科瑞微電網(wǎng)能效管理平臺為例，通過(guò)云端平臺我們可以結合曲線(xiàn)圖樹(shù)狀圖等即可直觀(guān)的了解到設備的運行情況。

（2）智能用電管理 

        智能用電管理利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于實(shí)現智能用電的雙向交互服務(wù)、用電,信息采集、家居智能化、家庭能效管理、分布式電源接入以及充電樁技術(shù),為實(shí)現用戶(hù)與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)、提高供電可靠性與用電效率以及節能減排提供技術(shù)保障。通過(guò)在電動(dòng)汽車(chē)、電池、充電設施中設置傳感器和射頻識別裝置,可以實(shí)時(shí)感知電動(dòng)汽車(chē)的運行狀態(tài)、電池使用狀態(tài)、充電設施狀態(tài)以及當前網(wǎng)內能源供給狀態(tài),實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)及充電設施的綜合監測與分析,保證電動(dòng)汽車(chē)的穩定、經(jīng)濟、高效運行。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于實(shí)現家居智能化,通過(guò)在各種家用電器中內嵌智能采集模塊和通信模塊,可實(shí)現家用電器的智能化和網(wǎng)絡(luò )化,完成對家用電器運行狀態(tài)的監測、分析以及控制。安科瑞針對“源網(wǎng)荷儲充"開(kāi)發(fā)的云平臺既是智能用電管理的具體表現。

三.電力物聯(lián)網(wǎng)采集終端概況

       采集終端即為感知層設備，通過(guò)射頻識別、傳感器、二維碼等感知、捕獲、測量技術(shù)對物體進(jìn)行實(shí)時(shí)信息的采集的設備，如：電能表、水表、燃氣表、溫度傳感器等。而在配電網(wǎng)系統中應用較為廣泛的便是智能電表。

        區別于傳統的基于電參量監測功能的電能表，智能電表的優(yōu)勢主要體現在強大的互聯(lián)功能和智能化監測上，這里以安科瑞推出的ADW300物聯(lián)網(wǎng)在線(xiàn)監測儀表為例說(shuō)明一下智能電表相較于傳統電表的優(yōu)勢。

        強大的互聯(lián)功能：相較于傳統電表的本地采集方式，通過(guò)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結合，目前該款終端監測設備除了可支持RS-485通訊，在網(wǎng)絡(luò )通信層也可支持采用GPRS、WiFi、NB-IoT等各種通訊技術(shù)，同時(shí)在通訊協(xié)議的適配方面也涵蓋了目前市面上的大部分通用協(xié)議。

        智能化監測：主要是通過(guò)附加功能來(lái)協(xié)助終端采集設備的智能交互，如：支持開(kāi)關(guān)量輸入輸出，可結合具體現場(chǎng)實(shí)現開(kāi)合閘的保護功能；支持多路的溫度測量和漏電監測，防止因為故障、老化導致的溫度過(guò)高而出現的安全隱患；報警上傳功能，支持各項電參量的報警設定，及時(shí)的上傳報警數據，再通過(guò)平臺短信預警等措施及時(shí)的通知到用戶(hù)端進(jìn)行現場(chǎng)故障的處理。

四. 電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景 

        從國家政策層面的規劃來(lái)看，2025年前建成電力互聯(lián)網(wǎng)勢在必行，這幾年通信運營(yíng)商在物聯(lián)網(wǎng)應用方面做了許多工作,電力系統針對智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用也做了很多工作，同時(shí)國家也正與國內外智能配電網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)方面的機構合作開(kāi)展一些深層次的研究工作，各地關(guān)于智能電網(wǎng)的投資也在持續增長(cháng)，招標數量也呈上升趨勢。南方電網(wǎng)在近2年也投入了上千億來(lái)進(jìn)行電網(wǎng)的智能化建設。另一方面，電網(wǎng)需求的增長(cháng)也促使電網(wǎng)供給端進(jìn)行自動(dòng)化和智能化升級，從而創(chuàng )造海量的電力物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。近些年，安科瑞也陸續與多地電力公司進(jìn)行合作，提供終端設備，云端平臺等服務(wù)，并且不斷根據用戶(hù)的需求完善產(chǎn)品功能，全力參與建設電力物聯(lián)網(wǎng)下的智能電網(wǎng)。 

總結 

        智能配電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究和應用研究作為未來(lái)的大趨勢必將有越來(lái)越多的企業(yè)參與其中，實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)應用中的重大突破,打造電力物聯(lián)網(wǎng)芯片設計、應用開(kāi)發(fā)、軟件平臺等完整的產(chǎn)業(yè)鏈也勢在必行，安科瑞推出的微電網(wǎng)能效管理平臺再搭配安科瑞ADW系列在線(xiàn)監測儀表即可做到系統化和科學(xué)化的對智能配電網(wǎng)進(jìn)行管理，維護其正常運行狀態(tài)，為居民生活提供更加穩定和更加安全的電力能源，促進(jìn)配電系統在未來(lái)進(jìn)一步發(fā)展。