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【摘 要】隨着社会的不断发展，电力行业将会成为一个不老的行业，因此保护电力系统的稳定性和促进我国电力发展有着鲜明的现实意义。而基于物联网技术和移动互联技术下的电力设备研发也是电力科学家的重要发展目标，因此进一步加强对其的研究非常有必要。在实际应用过程中不断推进物联网技术在电力管理中的应用，从而最大程度的保障电网运行的稳定性，为我国的经济和社会发展提供高质量的电能供应。基于此本文分析了电力物联网的理念和发展趋势。
【关键词】电力物联网;理念;发展趋势
1、物联网技术的特点
1.1、广泛应用了各种感知技术
传感器是实施物联网中最基本的设施，在整个网络空间内配置了大量的不同类型的传感器，可以说传感器就是信息源，其对环境信息是按照一定的频率进行周期性的采集，并不断更新，具有较强的实时性。传感器的类型不同，其所获取的信息内容与格式也存在一定的差异。
1.2、建立在互联网上的网络
互联网是物联网技术的基础与核心，物联网技术通过各种有线与无线网络有机融合互联网，已达到实时、准确传递物体信息的目的。物联网内装备的传感器定时采集相关信息，并利用网络传输数量极其庞大的信息数据，进而形成了海量信息，为了确保数据传输的精确性与及时性，物联网技术必须适应各种异构网络和协议。
2、电力物联网概念及架构
随着智能电网的建设发展，电力系统设备开始变得更加智能化和现代化，从而使智能电网与物联网产生融合发展趋势。而所谓的电力物联网，其实就是一个能够满足电网基础设施、人员和环境识别、互联、感知和控制要求的网络系统。从系统架构上来看，电力物联网主要由三个部分构成，即感知层、网络层和应用层。（1）电力物联网感知层由感知控制子层和通信延伸子层构成，可以利用智能采集设备和传感器完成对电网有关电量、环境状态和机械状态等多种信息的采集。而利用通信终端模块，感知层还能够将物理实体连接到应用层和网络层。（2）网络层由核心网和接入网组成，主要负责进行电网信息的传递和路由控制。而智能电网对电力信息数据传输有着实时性、可靠性和安全性的要求，所以物联网需要依赖电力通信网进行信息的传递、汇聚和控制。在一些特定的情况下，也可以借助公众电信网实现通信。（3）应用层由电网应用基础设施、中间件和各种应用组成，可以通过信息处理和计算实现通用服务的可视化，从而为智能电网高级应用的实现打下基础。
3、电力物联网应用的实施范围
配网线路、环网柜、电缆井、开闭所、配变以及电缆沟是主要监测的配网设施。配电网线路的预警以及监测的实施范围也包括在配网线场安传感器，从而实现物联网配网设施的故障预警和在线监测。其中，试点物联网应用示范的项目选取了四个环网柜、一个用户配变和一条架空线路，在兴庆区进行实施。现场实施的内容包括安装一系列的传感器，其中有无限水浸传感器、无线故障电流传感器骨干节点、无线红外点阵温度传感器、无线设备温度传感器、无线温湿度传感器以及无线门磁传感器。这些传感器要基于统一的信息模型。同时，要依据当时的情况安装好骨干节点，从而组成无线传感网络。
4、电力物联网的发展趋势
近年来，随着科技的不断进步，我们逐渐进入全新的信息化时代，软件对于技术的发展也越来越重要，技术的本质就是创新，是要突破以前的硬件设施，然后把硬件进行虚拟化处理，并且使硬件实现标准化以及统一化，发挥好它们的基本功能，然后利用相关的管控软件，对硬件的基本功能进行控制，提供更加优质的管控服务。未来的智能物联网技术的发展趋势就是基于开源软件的应用开发环境，把所有的信息进行数字化处理。如果想要实现万物数字化，就应该满足两个基本条件。第一，相关的硬件应该具有优异的性能，应该缩小硬件的尺寸，减少它们的功能消耗，提高加工工艺，降低生产以及研发成本。第二，相关的通讯网络应该突破时间以及空间的限制，降低网络的建设成本以及运用成本，加大软件的研发力度，搭建相应的应用集合，使物联网的应用范围以及功能可以得到扩展，提高应用的可靠性以及安全性，建立智能物联网技术的应用架构以及相关体系，把物联网的相关标准和应用进行有机结合，从而规范地制定应用方案，有效保证未来的智能物联网技术可以得到灵活运用，而且具有普适性，更好地服务于各个行业的发展。
4.1、发电环节
在智能电网的发电环节中，目前存在电源结构和布局不合理，电网的调节手段和调峰能力不足等问题，发电机控制系统技术水平和国外相比有一定差距，储能技术应用研究也处在起步阶段。
结合物联网技术，可以研究水库智能在线调度和风险分析的原理和方法，开发集实时监视、趋势预测、在线调度、风险分析为一体的水库智能调度系统。根据水库来水和蓄水情况及水电厂的运行状态，对水库未来的运行进行趋势预测，对水库异常情况下水库调度决策进行实时调整，并提供决策风险指标，规避水库运行可能存在的风险，提高水能利用率。
依托国家风电技术与检测研究中心、太阳能发电技术与检测研究中心的建设以及物联网技术的发展和进步，可以加快新能源发电及其并网技术研究，规范新能源的并网接入和运行，实现新能源和电网的和谐发展。
4.2、输电环节
输电环节是智能电网中一个极为重要的环节，目前已经开展了许多相关的工作。但是还存在许多问题，主要有：电网结构仍然薄弱，设备装备水平和健康水平仍不能满足建设坚强电网的要求;线路设备检修方式较为落后;系统化的线路设备状态评价工作刚刚起步。
因此，在输电可靠性、设备检修模式以及设备状态自动诊断技术上和国际水平相比还存在一定的差距。在智能电网的输电环节中有许多应用需求亟待得到满足，需要结合物联网的相关技术，提高智能电网中输电环节各方面的技术水平。
4.3、变电环节
变电环节是智能电网中一个十分重要的环节，目前已经开展了许多相关的工作，主要是全面开展变电站综合自动化建设。
可以将物联网技术应用于智能变电站建设中，建立智能变电站信息监控与采集系统，实现对智能变电站设备、资源、运行状况的全面监控与管理。建立基于物联网的智能变电站通信信息一体化平台，实现变电站信息通信的统一接口。建立完善智能变电站物联网标准化工作。建立智能变电站状态监测系统、故障预警与自动恢复系统、自动决策分析系统。建立智能变电站与输电系统、调度系统、分布式发电系统的物联网接口，将智能变电站纳入整个智能电网的物联网体系。
参考文献：
[1]赵强.基于物联网技术的电力设备状态检修[D].华北电力大学（北京），2011.
[2]孔星.基于物联网的电力物资库存管理优化研究[D].华北电力大学，2014.
[3]王琼.基于物联网的电力设备信息管理研究与实现[D].华北电力大学，2013.
[4]陈海明，崔 莉，谢开斌.物联网体系结构与实现方法的比较研究[J].计算机学报2013，（01）：168-188.
[5] 李真，宋朝阳.物联网技术发展及应用研究[J].软件，2012（6）：125-127.
（作者单位：国网太原供电公司）
【关键词】电力物联网;理念;发展趋势
1、物联网技术的特点
1.1、广泛应用了各种感知技术
传感器是实施物联网中最基本的设施，在整个网络空间内配置了大量的不同类型的传感器，可以说传感器就是信息源，其对环境信息是按照一定的频率进行周期性的采集，并不断更新，具有较强的实时性。传感器的类型不同，其所获取的信息内容与格式也存在一定的差异。
1.2、建立在互联网上的网络
互联网是物联网技术的基础与核心，物联网技术通过各种有线与无线网络有机融合互联网，已达到实时、准确传递物体信息的目的。物联网内装备的传感器定时采集相关信息，并利用网络传输数量极其庞大的信息数据，进而形成了海量信息，为了确保数据传输的精确性与及时性，物联网技术必须适应各种异构网络和协议。
2、电力物联网概念及架构
随着智能电网的建设发展，电力系统设备开始变得更加智能化和现代化，从而使智能电网与物联网产生融合发展趋势。而所谓的电力物联网，其实就是一个能够满足电网基础设施、人员和环境识别、互联、感知和控制要求的网络系统。从系统架构上来看，电力物联网主要由三个部分构成，即感知层、网络层和应用层。（1）电力物联网感知层由感知控制子层和通信延伸子层构成，可以利用智能采集设备和传感器完成对电网有关电量、环境状态和机械状态等多种信息的采集。而利用通信终端模块，感知层还能够将物理实体连接到应用层和网络层。（2）网络层由核心网和接入网组成，主要负责进行电网信息的传递和路由控制。而智能电网对电力信息数据传输有着实时性、可靠性和安全性的要求，所以物联网需要依赖电力通信网进行信息的传递、汇聚和控制。在一些特定的情况下，也可以借助公众电信网实现通信。（3）应用层由电网应用基础设施、中间件和各种应用组成，可以通过信息处理和计算实现通用服务的可视化，从而为智能电网高级应用的实现打下基础。
3、电力物联网应用的实施范围
配网线路、环网柜、电缆井、开闭所、配变以及电缆沟是主要监测的配网设施。配电网线路的预警以及监测的实施范围也包括在配网线场安传感器，从而实现物联网配网设施的故障预警和在线监测。其中，试点物联网应用示范的项目选取了四个环网柜、一个用户配变和一条架空线路，在兴庆区进行实施。现场实施的内容包括安装一系列的传感器，其中有无限水浸传感器、无线故障电流传感器骨干节点、无线红外点阵温度传感器、无线设备温度传感器、无线温湿度传感器以及无线门磁传感器。这些传感器要基于统一的信息模型。同时，要依据当时的情况安装好骨干节点，从而组成无线传感网络。
4、电力物联网的发展趋势
近年来，随着科技的不断进步，我们逐渐进入全新的信息化时代，软件对于技术的发展也越来越重要，技术的本质就是创新，是要突破以前的硬件设施，然后把硬件进行虚拟化处理，并且使硬件实现标准化以及统一化，发挥好它们的基本功能，然后利用相关的管控软件，对硬件的基本功能进行控制，提供更加优质的管控服务。未来的智能物联网技术的发展趋势就是基于开源软件的应用开发环境，把所有的信息进行数字化处理。如果想要实现万物数字化，就应该满足两个基本条件。第一，相关的硬件应该具有优异的性能，应该缩小硬件的尺寸，减少它们的功能消耗，提高加工工艺，降低生产以及研发成本。第二，相关的通讯网络应该突破时间以及空间的限制，降低网络的建设成本以及运用成本，加大软件的研发力度，搭建相应的应用集合，使物联网的应用范围以及功能可以得到扩展，提高应用的可靠性以及安全性，建立智能物联网技术的应用架构以及相关体系，把物联网的相关标准和应用进行有机结合，从而规范地制定应用方案，有效保证未来的智能物联网技术可以得到灵活运用，而且具有普适性，更好地服务于各个行业的发展。
4.1、发电环节
在智能电网的发电环节中，目前存在电源结构和布局不合理，电网的调节手段和调峰能力不足等问题，发电机控制系统技术水平和国外相比有一定差距，储能技术应用研究也处在起步阶段。
结合物联网技术，可以研究水库智能在线调度和风险分析的原理和方法，开发集实时监视、趋势预测、在线调度、风险分析为一体的水库智能调度系统。根据水库来水和蓄水情况及水电厂的运行状态，对水库未来的运行进行趋势预测，对水库异常情况下水库调度决策进行实时调整，并提供决策风险指标，规避水库运行可能存在的风险，提高水能利用率。
依托国家风电技术与检测研究中心、太阳能发电技术与检测研究中心的建设以及物联网技术的发展和进步，可以加快新能源发电及其并网技术研究，规范新能源的并网接入和运行，实现新能源和电网的和谐发展。
4.2、输电环节
输电环节是智能电网中一个极为重要的环节，目前已经开展了许多相关的工作。但是还存在许多问题，主要有：电网结构仍然薄弱，设备装备水平和健康水平仍不能满足建设坚强电网的要求;线路设备检修方式较为落后;系统化的线路设备状态评价工作刚刚起步。
因此，在输电可靠性、设备检修模式以及设备状态自动诊断技术上和国际水平相比还存在一定的差距。在智能电网的输电环节中有许多应用需求亟待得到满足，需要结合物联网的相关技术，提高智能电网中输电环节各方面的技术水平。
4.3、变电环节
变电环节是智能电网中一个十分重要的环节，目前已经开展了许多相关的工作，主要是全面开展变电站综合自动化建设。
可以将物联网技术应用于智能变电站建设中，建立智能变电站信息监控与采集系统，实现对智能变电站设备、资源、运行状况的全面监控与管理。建立基于物联网的智能变电站通信信息一体化平台，实现变电站信息通信的统一接口。建立完善智能变电站物联网标准化工作。建立智能变电站状态监测系统、故障预警与自动恢复系统、自动决策分析系统。建立智能变电站与输电系统、调度系统、分布式发电系统的物联网接口，将智能变电站纳入整个智能电网的物联网体系。
参考文献：
[1]赵强.基于物联网技术的电力设备状态检修[D].华北电力大学（北京），2011.
[2]孔星.基于物联网的电力物资库存管理优化研究[D].华北电力大学，2014.
[3]王琼.基于物联网的电力设备信息管理研究与实现[D].华北电力大学，2013.
[4]陈海明，崔 莉，谢开斌.物联网体系结构与实现方法的比较研究[J].计算机学报2013，（01）：168-188.
[5] 李真，宋朝阳.物联网技术发展及应用研究[J].软件，2012（6）：125-127.
（作者单位：国网太原供电公司）