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浅谈物联网在智能电网中的应用

摘要：物联网作为我国国家战略热点，已经展现出其勃勃的生机与活力。目前，物联网在电气产业的广泛应用，使得电气行业有了更好、更高的可持续发展增长点。许多人都说物联网将会彻底改变有的生活方式，带动万亿的产业发展。

本文首先介绍了物联网应用于智能电网的相关背景和发展现状，其次介绍了物联网、智能电网的相关技术概要，然后介绍了物联网在智能电网中的应用，最后举出了实际的应用例子并进行总结。

关键词：物联网技术；智能电网技术；应用；

背景

20世纪80年代以来，我国国民经济的迅速增长，不仅带动了人民的生活水平，而且使得社会各行业领域对电能的依赖程度越来越高，电网已成为工业化、信息化社会最重要的发展基础和组成部分。在当前的经济发展趋势下，传统电网已不能满足我国的需求[1]。根据国家电网对智能电网建造的三阶段规划，我国将与2020年建成智能电网。自动化、信息化和互动化将是其主要特征。旨在通过建设智能电网，避免出现大量的停电问题，保证用电安全。我们需要确保通过远程覆盖来解决能源紧缺问题。

在这种背景下，物联网的智能和便捷的决策控制功能正好能帮助我国实现此目标。物联网技术应用于智能电网，利用其全面感知、可靠通信以及强大的海量数据处理能力,将有效地为电网发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节提供技术支撑，提高电网智能化水平，促进节能减排。而智能用电服务作为智能电网用电环节的重要组成部分，是实现智能电网安全可靠、经济高效的重要保障之一。物联网技术应用于智能用电服务系统,能有效提高电网供电可靠性，并能通过电网与用户间的双向互动，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,其在智能用电服务中的具体应用主要包括用户用能信息采集、智能用电双向交互服务、家庭能效管理服务、智能家居控制、分布式能源接入控制以及电动汽车充换电辅助管理等。

国内外研究发展现状

2.1国外研究发展现状

美国IBM公司在马耳他岛上的试点中引进了智能电表与客户信息系统，将这些系统运用于社会基础设施的管理[2]，能实现能源消费控制，从而减少基础设施投资。该试点拟将25万个普通电表更换为智能电表，并同时在电网中建立物联网传感器网络。通过传感网络采集的用电信息，电厂将更为有效地分配电力并检测潜在问题，保障供电稳定性和安全性。

从2008年12月开始，德国投资1.4亿欧元实施“E-Energy”计划，在6个试点地区开发和测试智能电网的核心要素。在卡尔斯鲁尔和斯图加特，总共有1000名用户参与了以减少排放为示范目标的试验，在小范围内对电能的生产与消耗进行调控。在亚琛，500多家试验用户可以通过智能电表查询电力来源及价格，从而做出用电策略的最优选择。在哈尔茨，通过利用物联网设备监测及分析发电厂的微气象状态,实现对分布式能源发电设备的预测控制，提高发电效率[3]。

2009年，韩国韩国通信委员会通过了《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为经济增长新动力，并计划到2012年达到“通过构建世界最先进的物联网基础设施,打造未来广播通信融合领域超一流ICT强国”的目标，并确定了物联网基础设施建设、物联网服务发展、物联网技术研发以及营造物联网扩散环境等4个领域,共12项具体课题[4]。

2.2国内研究发展现状

2010年，国网信息通信有限公司建成国内首个基于物联网的电动汽车运营监控与信息化管理系统,该系统基于拥有自主知识产权的电力GIS平台构建，包括充换电网络的现场管理、充换电网络的辅助管理以及用于电动汽车的车载智能交互终端等部分。

国家电网公司根据智能电网建设的总体规划,已经开始将各种信号检测、传感、无线自组网通信、PLC、无线公网通信(2G、2.5G、3G、3.5G)、安全控制等物联网技术大量用于智能电表及用电信息采集系统建设。研究并部署基于TD-SCDMA、Zigbee、电力线窄带载波、电力线宽带载波、无源光网络等通信技术混合组网的智能用电高级量测技术，适应不同应用场景及不同业务下的组网需求[5]。

从发表相关的论文来看，华北电力大学赵强对基于物联网技术的电力设备状态检修[6]进行了探讨，对制定检修策略的方法及流程进行了分析，指出了其中

路受力接近临界状态的情况下实时报警，并通过杆塔上调节装置的动作来缓解受力严重部位的情况，等待工作人员更换。甚至，在覆冰情况下，自动感知冰层的厚度，进行危害评估，并自动融冰，增强了抵御灾害的能力。另一方面，实时感知电网内部的运行状况，比如电压、电流的变化，预测故障的发生，通过网络重构，改变潮流的分布将故障遏制在萌芽状态。并实时将信息反馈给调度中心。具有“自愈”功能。“自愈”就是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来，并在很少或不用人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常运行状态，几