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    物联网典型应用——智能电网系统

    时间：2018-12-19

        为建立健全电力设施，使人们用电更加智能和安全，电力部门致力于打造一个以物联网技术为基础的智能电力系统。要建立这样一个智能电力系统，首先需要建立一个覆盖全面的设备实物标识系统，与此同时，还要结合信息流、价值流、资产流、实物流等，共同实现电力设备、资金链以及电网的永续联动，打造出一个智能管理、智能运行的电力基础网络。

      一些电力公司已经开始注重存量资产管理体系与AM数据之间的联动，并且将联动数据输入到相关平台进行指标考核。但是这个过程中仍然存在较多的问题，比如资产变动导致的传输数据质量下降等问题。因此，要有效巩固资产联动成果，电力部门需进一步采取措施。

      而要解决这种电力领域出现的问题和矛盾，就要采取新的技术手段，物联网在电力系统通信的应用就恰恰满足了这种需求。具体做法是：结合物联网技术的特点和电力系统通信的特点，利用物联网的相关技术手段实现国家电网的智能化管理，将物联网技术应用于电力系统的多个方面，如电力系统应急通信、配网自动化等，从而构建一个智能电网系统。


      (1)电力系统应急通信

      电力系统覆盖范围广，紧急情况时有发生，而应急通信却受时间、地点的限制，具有不确定性，因此，确定事故发生的具体位置具有随机性，电网维修难度较大。传统的做法是，维修人员通过电力排查来确定事故地点，并检查事故情况，然后通过移动通讯手段，如打电话、发视频等传讯到电力指挥中心，进行统一调度。而如果将物联网技术引入电网之中，电力指挥中心可以借助物联网的视频识别系统对电网的信息状态以及各个电力设备的运行状态进行实时监控，从而实现对电力网络的智能化管理。而一旦出现事故，射频识别系统就会将事故信息及时传送到应急指挥中心，事故现场将被精确定位，人们很快就可以对出现事故的电力设备以及杆塔等基础设施进行及时的抢修。

      (2)配网通信

      在为高压输变电网配网时，通常会遇到很多问题，例如为10kV电压网络配网通常会面临配网机构复杂、网络变动频繁、分支较多、电压等级较多等问题。这就需要在配网自动化方面有所要求。目前，配网通信主要有三个站层，分别为通信子站、配网主站以及区调分站。

      ①通信子站层

      通信子站设置的变电站电压范围在110kV-220kV之间，需要连接通信子站层与配网终端的信息连线，比如与TTU、DTU、FTU等终端的连接。

      ②配网主站层

      配电主站与通信子站之间的通信层叫做配网主站层，通常情况下，调度数据网承载着配网主站层的相关数据。

      ③区调分站层

      区调分站层是连接配电主站与区调分站之间的通信。该站层的数据同样承载在调度数据网中，与其他站层相比，该层的数据量相对较大。


      现代配网通信的主要方式有以下几种：一是光纤通信;二是载波通信;三是无线公共网络通信;四是无线宽带技术通信。相比之下，GPRS、CDMA等无线公网通信和载波通信的安全性稍弱;光纤通信虽然速度快，但施工难度大、成本也较高，不具备灵活改动能力;无线宽带技术通信虽然可作为配电网的终程，但也会受到恶劣天气、多路反射等因素的干扰。如果将物联网技术应用到电网系统中，不仅可以轻松解决配电终端与配电主站之间的实时通信问题，还能够利用传感器等物联网部件将配电网的所有设备连接起来，形成一个由物联网控制的整体网络，这样，物联网就能实现对电网的远程通信、远程监测以及远程控制。传统的配电通信网只能解决遥信、遥测信息，而物联网除了具备“两遥”信息外，还具备“�？亍钡墓δ�。另外，在物联网的控制下，电力部门无需再担心无法解决配电终端较多的问题，物联网的众多传感器将会分散在各个电力终端上，自动完成检测、控制和管理。物联网的灵活性也能实时适应复杂的电网变动，让整个电网系统在处理紧急事务时更加灵活。

      实现智能电网需依托物联网的多种技术，比如传感测量技术、远程通信技术、数据融合及管理技术等，而利用物联网技术将能完成电网设备监测、线路检测、远程抄表、节能控制等相关任务。例如，在未引入物联网之前，电缆的埋设、配电房的开关、杆塔的断损等信息需要借助人工才能获取，而在引入了互联网之后，无数的传感器将遍布电网的各个角落，这些传感器将成为感知节点，将各种形式的电力设备和电力设施相互连接，构成统一的网络，实现及时、有效的物物通信。电网的底层信息将在物联网的连接下被实时、动态、高效地传输到电网控制中心，有利于电力部门对电网的有效管理，保证了电力安全的事前预防。

      除了能在电网领域发挥巨大的作用外，物联网还能应用于远程医疗、智能家居、坏境保护、社会服务管理等多个领域，为人类的发展和进步发挥重要作用。

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