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電力物聯網:智能電網與物聯網的融合

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 13:46:09

   智能電網和物聯網是目前學界與業界的兩個研究熱點,兩者在內涵、特征、實現手段等方麵有著非常緊密的聯係:diyi,zhinengdianwangzuoweiwulianwangdezhongyaoyingyonglingyu,keshixianwulianwangjishubutongchengdudeyingyong。dier,wulianwangjishushizhinengdianwangdezhongyaozhichengjishu,keyiweizhinengdianwangdailaiduofangmianjiazhi,kequanfangweitigaozhinengdianwanggegehuanjiedexinxiganzhishenduheguangdu,tishengdianlixitongfenxi、預警、自愈及防範災害的能力,提升電網安全運行水平,實現智能電網“電力流、信息流、業務流”的高度融合,以及電力從生產到消費各環節的精細化管理,達到節能降耗、經濟高效的目的。第三,智能電網與物聯網的深度融合,可以帶動智能終端、智能傳感器、信息通信設備、電力芯片、軟件以及運行維護產業的發展。

  電力物聯網的特征

  wulianwangyingyongyuzhinengdianwangshixinxitongxinjishufazhandaoyidingjieduandejieguo,qijiangyouxiaozhenghetongxinjichusheshiziyuanhedianlixitongjichusheshiziyuan,tigaodianlixitongxinxihuashuiping,gaishandianlixitongxianyoujichusheshiliyongxiaolv,weidianwangfa、輸、變、配、用電等環節提供重要技術支撐。

  電力物聯網融合了通信、信息、傳感、自動化等技術,在電力生產、輸送、消費、管理各環節,廣泛部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的各種智能感知設備,采用基於IP的標準協議,通過電力信息通信網絡,實現信息安全可靠傳輸、協同處理、統一服務及應用集成,從而實現電網運行及企業管理全過程的全景全息感知、互聯互通及無縫整合。根據物聯網技術特點及智能電網發展要求,電力物聯網應具備如下5個基本特征:

  全麵感知:對電力生產、輸送、消費、管理各環節信息的全麵智能識別,在信息采集、彙聚處理基礎上實現全過程、資產全壽命、客戶全方位感知。

  IP互聯:傳感器之間、傳感器與應用係統之間通過電力物聯網標準化通信協議與通信網絡,實現信息有效傳遞與交互。

  可靠傳輸:利用電力光纖、載波、無線專網、互聯網等,實現感知層和應用層之間的可靠信息傳遞。

  智能處理:綜合運用高性能計算、人工智能、分布式數據庫等技術,進行數據存儲、數據挖掘、智能分析,支撐應用服務、信息呈現、客戶交互等業務功能。

  IT融合:成為企業IT架構的延伸,完善補充企業IT架構,同時作為企業IT架構最重要的組成部分之一,與企業IT架構高度融合。

  智能電網與物聯網

  智能電網和物聯網是目前學界與業界的兩個研究熱點,兩者在內涵、特征、實現手段等方麵有著非常緊密的聯係:

  第一,智能電網作為物聯網的重要應用領域,可實現物聯網技術不同程度的應用。現有的調度自動化、調控一體化、用(yong)電(dian)信(xin)息(xi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)等(deng)係(xi)統(tong),都(dou)是(shi)不(bu)同(tong)形(xing)態(tai)的(de)物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)。第(di)二(er),物(wu)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)是(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)撐(cheng)技(ji)術(shu),可(ke)以(yi)為(wei)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)帶(dai)來(lai)多(duo)方(fang)麵(mian)價(jia)值(zhi),可(ke)全(quan)方(fang)位(wei)提(ti)高(gao)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)的(de)信(xin)息(xi)感(gan)知(zhi)深(shen)度(du)和(he)廣(guang)度(du),提(ti)升(sheng)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)分(fen)析(xi)、預警、自愈及防範災害的能力,提升電網安全運行水平,實現智能電網“電力流、信息流、業務流”的高度融合,以及電力從生產到消費各環節的精細化管理,達到節能降耗、經濟高效的目的。第三,智能電網與物聯網的深度融合,可以帶動智能終端、智能傳感器、信息通信設備、電力芯片、軟件以及運行維護產業的發展。

   雖然物聯網技術在智能電網中已有不同程度的應用,但電力物聯網還處在發展初期,存在諸多不足,主要體現在3個方麵:

  第一,部分場景監測數據較少,對裝置及係統狀態、環境沒有形成全麵感知,傳感器標準化、實用化水平有待提升。第二,已有應用係統通信方式及規約不統一,難以實現數據的規範化彙集、傳chuan輸shu,建jian設she模mo式shi不bu經jing濟ji,終zhong端duan接jie入ru通tong信xin網wang絡luo未wei達da到dao電dian力li物wu聯lian網wang對dui通tong信xin能neng力li及ji可ke靠kao性xing的de要yao求qiu。第di三san,已yi有you應ying用yong係xi統tong按an專zhuan業ye各ge自zi獨du立li建jian設she,支zhi撐cheng數shu據ju分fen散san,尚shang未wei形xing成cheng統tong一yi數shu據ju服fu務wu和he應ying用yong平ping台tai。

  電力物聯網建設進展與前景

  基於“統一規劃、統一標準、統一組織、統一實施”的原則以及SG-ERP總體架構,國家電網公司電力物聯網建設集中了公司係統內電力物聯網核心攻關團隊及優勢資源,進行規劃研究、標準製定、產品開發、產品驗證,並通過建立應用示範,逐步推廣物聯網應用,實現與智能電網的同步建設。

  guojiadianwanggongsidianliwulianwangjianshezhizaishenruyanjiudianliwulianwangneihanjidianwangyingyongtediandejichushang,zhidingdianliwulianwangfazhanguihuajiyanjiukuangjia,shixianyuzhinengdianwangtongbujianshe、覆蓋國家電網公司供電範圍的全景全息電力物聯網,為“三集五大”體係建設提供支撐。

  電力物聯網可以提供對電網基礎運行業務和企業現代化運營模式的全方位支撐,重點圍繞電力物聯網感知層、網絡層及應用層展開:感知層重點研究統一的信息模型,具體包括統一標識、統一語義、統一數據表達格式、安全防護等,形成相關標準規範,研發係列傳感器、傳感芯片、標準化通信模塊及信息格式轉換設備等。網絡層重點研究並製定統一通信規約,研發標準化通信芯片、無線通信裝置、骨幹網通信裝置、標準化接入網關、網管係統等,引入多種融合通信技術,豐富通信手段,解決信息中遠距離可靠傳輸問題。應用層重點研究基於SG-ERP架構的物聯網統一數據模型,實現數據存儲管理及統一服務,開發電力物聯網綜合應用平台,為現有業務係統及應用服務提供支撐。

  近期,國網電力科學研究院物聯網技術中心牽頭申報了2013年國家科技重大專項課題“多業務環境下物聯網海量信息能力平台架構、關鍵技術研究與試驗驗證”,2012年國家發改委物聯網技術研發和產業化專項課題“電力物聯網、傳感器通信裝置、芯片及處理係統研發及產業化”,yijifagaiweiguojiazhinengdianwangwulianwangyingyongshifangongcheng,weiguojiadianwanggongsizaidianliwulianwangguanjianjishuyanfajichanyehualingyudiandinglejichu,youzhuyutuijinwulianwangyuzhinengdianwangtongbujianshe、深度融合。

  按照規劃,到2015年,電力物聯網核心技術研發與產業化、關鍵標準研究與製定、產業鏈條建立與完善、重大應用示範與推廣等將取得顯著成效,初步形成創新驅動、應用牽引、協同發展、多方共贏的電力物聯網產業發展格局。具體包括:

  技術創新能力顯著增強。攻克一批電力物聯網核心關鍵技術,在感知、傳輸、處理、應用等技術領域取得重要研究成果;研究製定國家、行業和企業標準;推動公司電力物聯網研發運維中心、產業基地等創新載體建設,為形成持續創新奠定基礎。

  初步完成產業體係構建。形成較為完善的電力物聯網產業鏈,培育和發展電力物聯網研發、生產、工程服務及運維骨幹企業,初步形成門類齊全、布局合理、結構優化的電力物聯網產業體係。

  應用規模與水平顯著提升。廣泛應用於智能電網各環節,形成較為成熟的、可持續發展的、tongyidedianliwulianwangjianshejiyunyingmoshi,shixiandianliwulianwangyuzhinengdianwangtongbujianshe。quanmiankaizhandianliwulianwangzongheyingyongjigonggongfuwupingtaijianshe,shixianzhinengdianwangyuwulianwangdequanmianronghe。

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