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            物聯網技術在智能電網中的應用前景

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            物聯網技術在智能電網中的應用前景

            發布日期:2016-03-22 00:00 來源:http://www.cashfordick.com 點擊:

             RFID(射頻識別)技術是一種無線自動識別技術,又稱為電子標簽技術,RFID技術具有眾多優點,廣泛應用于交通、物流、安全、防偽等領域[1,2],作為條形碼等識別技術的升級換代產品,近年來巨大的市場需求使得RFID迅速發展起來。

                而"物聯網"的內涵是起源于由RFID對客觀物體進行表示并利用網絡進行數據交換這一概念,并不斷擴充、延展、完善而逐步形成的。

                智能電網(SmartGrid)、物聯網(ElectronicProductCodeNetwork,簡稱EPCNetwork)的概念一經提出,立即受到了各國政府、企業和學術界的重視,在需求和研發的相互推動下,迅速熱遍全球,本文在綜述智能電網、物聯網發展現狀和關鍵技術的同時,提出了我國物聯網技術在智能電網中的應用前景,并在應用前景下提出智能電網中物聯網技術框架。

                一、物聯網、智能電網的概念

                1.1物聯網的概念

                根據歐盟第7框架下RFID和物聯網研究項目組在2009年9月15日發布的研究報告定義:物聯網是未來互聯網的一個組成部分,可以被定義為基于標準的和可互操作的通信協議。且具有自配置能力的、動態的全球網絡基礎架構。物聯網中的"物"都有標識、物理屬性和實質上的個性,使用智能接口實現與信息網絡的無縫整合。

                該組織的主要研究目的是便于歐洲內部不同RFID和物聯網項目之間的組網;協調包括RFID的物聯網研究活動;對專業技術平衡,以使得研究效果最大化;在項目之間簡歷協同機制。

                1.2智能電網的概念

                通過信息化手段,使能源資源開發、轉換(發電)、輸電、配電、供電、售電及用電的電網系統的各個環節,進行智能交流,實現精確供電、互補供電、提高能源利用率、供電安全,節省用電成本的目標。這樣的電力網絡,稱為智能電網。

                根據美國能源局現代電網發展報告,目前的論述普遍智能電網的七大特征:

                1)具有自我修復的能力(自愈性)

                2)激發用戶主動參與電網的運作(激勵性)

                3)抵御襲擊(安全性)

                4)提供高質量的電能,減少停電損失(高質量)

                5)能夠容納各種發電和蓄電形式(新能源參與)

                6)繁榮電力市場

                7)優化設備運行,降低電網運行費用

                通過IT創建開放的系統和建立共享信息模式的基礎,整合系統中的數據,可以優化電網的運行和管理,讓電網更智能,從物聯網的三個層次提高電網的可靠性、管理效率和服務水平。

                為了實現能源的可持續開發、提高系統的穩定性和能源利用效率,智能電網迫切地需要和物聯網技術緊密的結合。

                二、物聯網、智能電網的發展

                2.1物聯網在中國的發展

                目前,我國已成為世界制造業中心,信息技術發展迅速,物聯網技術研究已迫在眉睫.物聯網可劃分為一個由感知層、網絡層和應用層組成的3層體系

            物聯網3層參考體系架構

                全面感知、可靠傳送、智能處理是物聯網的核心能力。全面感知是指利用RFID、二維碼、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網絡等感知、捕獲、測量的技術手段隨時隨地對物體進行信息采集和獲取??煽總魉褪侵竿ㄟ^各種通信網絡與互聯網的融合,將物體接入信息網絡,隨時隨地進行可靠的信息交互和共享。智能處理是指利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術,對海量的跨地域、跨行業、跨部門的數據和信息進行分析處理,提升對物理世界、經濟社會各種活動和變化的洞察力,實現智能化的決策和控制[3]。

                2.2智能電網在中國的發展

                我國的智能電網研究起步相對較晚,從大電網和中低壓電網2個角度同時切入,已經完全成熟并產業化的成果相對較少。但在很多方面的研究成果已經為發展智能電網奠定了一定的基礎。

                2009年國家電網投資達3500億元,重點仍然在于特、超高壓電網以及跨區送電工程。2009年起,國家電網,3~5年,投入五六百億元,60-80%投往遠程控制、交互智能等。

                我國電網的建設現狀中有兩個突出矛盾:

                a.伴隨著我國社會經濟的快速發展,電力消費增長十分迅速,滿足電力需求的任務繁重。

                b.我國能源資源分布和經濟發展的極不平衡,同時現有電網網架結構不夠堅強,制約經濟發展的影響很大。

                考慮我國電網建設的現狀,在建設中國特色的電網生產中,應該參考歐美國家的經驗,制定出切實可行的路線和方案建設堅強的智能電網。

                三、物聯網在智能電網中的應用前景

                我國的研究人員對物聯網信息服務的研究[4-6]較發達國家稍晚,在跟蹤發達國家研究的同時已經逐漸有了自己的創新.參與這方面研究的有中國物品編碼中心、中國標準協會、AIMChina、復旦大學Auto.ID中國實驗室、北京航空航天大學等科研機構及一些企業,并取得了一些初步的成果.同時,有國內從事RFID研發的知名企業在2005年兩會期間提交了《適應社會經濟發展需求,建立中國物流互聯網工程》的提案,提出了開展中國物聯網研究和規劃的建議,目前有關部委領導已就此提案進行了考察和論證.一些刊物和網站成為物聯網信息服務的討論陣地.

                2010年1月7日,在"信息通信技術支撐智能電網研討會"上,國網信息通信有限公司總經理劉建明在會上作了題為"物聯網技術在智能電網中的應用"的報告,足見信通公司就物聯網技術在智能電網中的應用做了充分的準備。本文根據國內物聯網的研究現狀提出對智能電網物聯網的架構:

                智能電網物聯網服務信息架構

                智能電網WSN感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器、傳感器網絡(指由大量各類傳感器節點組成的自治網絡,具有自組織、自愈合的特點),WSN感知層的主要作用是感知和識別物體,采集并捕獲信息。

                智能電網光網絡層包括光纜、光端機組成的光網絡,物聯網管理中心、信息中心等利用網絡的能力對海量信息進行智能處理的部分。也就是說光網絡層不但要具備網絡的能力,還要提升信息處理的能力。同時,對海量的物聯網提供的數據和信息進行分析處理,提升對智能電網的洞察力,實現電網真正的智能化。

                智能電網應用層是將物聯網技術與智能電網的需求相結合,實現電網智能化應用的解決方案。智能電網通過應用層最終實現信息技術與智能電網的深度融合,對智能電網的發展具有廣泛的影響。應用層的關鍵在于在信息化的過程中,能滿足電網系統的各個環節,進行智能交流,實現精確供電、互補供電、提高能源利用率、供電安全,節省用電成本的目標的各信息元的需求分析以及信息的內部共享。

                四、結束語

                物聯網技術在目前的數字化變電站中已經有很大一部分技術與之相適應,而且目前國家電網的通信網是專網不與電信等網絡連接,安全性有很強的保障。隨著智能電網和物聯網技術的進一步發展,物聯網技術必將進一步滲透到智能電網的發展和建設中,具有重要的經濟價值和研究意義,本文為物聯網技術在智能電網中的應用提供了一定的參考。


            相關標簽:泛在物聯網

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