基于物联网技术的智能电网信息反馈系统
任卫东-．李琦z，康洪波，
(1．张家口职业技术学院，河北张家口075000；2．’间||匕|E方学院，河北张家口075000；
3．河北建筑工程学院。河北张家口075024)
摘要：随着我国超高压电网的快速发展，智能电网在我国的电力系统中不断地实现。而智能电网的实现．也对电力系统
信息网络的收集、整合、分析数据的能力提出了更高的要求。构建一个智能化、信息化、分级化互动管理的智能电网信息
系统。离不开先进的通信技术、控制技术、信息技术的支持，而物联网技术正是通过智能感应装置，传输网络．信息处理
中心等有机的处理环节，最终实现物与物．人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。物联网技术的应用．有利
于有效地对电力系统基础设施资源进行整合。进而提高电力系统通信水平．改善当前电力系统基础设施的利用率。
关键词：物联网：智能电网；电力信息反馈系统
中图分类号：了M73文献标识码：A文章编号：100''2--087X(2012)06-,-0829-03
Asmart酣dinformationfeedbacksystembasedoninternetofthings
lIENWei-(tong。，LIQr，KANGHong-b矿
(I．ZhangjiakouVocationalandTechnicalCollege,21mng]iakouHebei075000,Chjn8；2．HeiheiNoahUniversity．刁】a蟛iakouHebci075000
China；3．Het"iInstituteofArchitectureandCivilEngineering,T枷iakouHebei075024，China)
Abstract：W胁the删daevel010memofEHVpowergnd，湖，tgridinChinapowersystemcor曲n廿ybecomesa
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sys6em洲糟s帆IcnJ糟，andi州，哪ethelevelofpoWorc0嗍unic绷∞sys培mandinfrastructureutilization．
Keywords：intemetofmlngs；smartgrid；informationfeedbacksystem
随着能源危机时代的来临，节能减排、绿色能源、可持续
发展成为世界各国关注的焦点。各种生物发电技术、光伏发
电、风力发电．潮汐发电等可再生能源开始成为各国研究的重
点。而在这其中，建立合理的能源使用体系，以现有的计算机
技术、控制技术、信息技术改造现有的能源利用体系。对发电、
输电、配电和售电等环节进行有效的管理，从而实现提高能源
效率的基本目标是电力行业满足建设资源节约和环境友好型
社会的必要手段。
通过一个数字化信息网络系统将能源资源的开发、输送、
存储、配电、供电、售电服务以及蓄能与能源终端用户的各种
电气设备和其它用电设施连接在一起，通过智能化控制实现
精确供电、对应供能、互助供能和互补供能，并使能源利用效
率和能源供应安全提高到全新的水平，使用户成本和投资效
益达到一种合理状态。这就是智能电网的思想【I】。这一思想的
坟疆日期：2012--03-05
作者筠介：任卫东I1973--l。隽．河北省人。饼两，工学学士．圭薹
研究方向为计算机技术。
829
实现，离不开电力电子技术、通迅技术、控制技术、计算机技
术、信息技术的支持，而物联网技术正是这些技术的有效体
现。
1智能电网的关键技术分析
智能电网的概念首先在美国提出，随后世界各国都纷纷
出台了相对适应于本国智能电网的构想和方案。相对于我国
而言，智能电网将是以特高压电网为主干网架，各级电网协调
发展的坚强电网为基础的，利用先进的通信信息和控制技术。
构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国
际领先的智能电网。中国式智能电网在发电侧将侧重发展清
洁能源接人和谐波控制技术，在输配电侧将涵盖智能调度与
分析系统、柔性输电系统、大容量储能装置、智能化变电站和
配电自动化等多个领域嘲。
坚强而灵活的网络拓扑结构，开放、标准、集成的通信系
统是智能电网实现的基本保证，而高级的计量体系、智能调度
技术、有效而灵活的需求侧管理和可靠的安全防护系统是智
能电网的技术关键。
2012．6V01．36No．6万方数据
2基于物联网技术的智能电网信息反
馈系统的实现
2．1物联网技术的分析
物联网是通过射频识别(RFID)技术、无线传感器技术以
及定位技术等自动识别、采集和感知获取物品的标识信息、物
品自身的属性信息和周边环境信息，借助各种电子信息传输
技术将物品相关信息聚合到统一的信息网络中．并利用云计
算、模糊识别、数据挖掘以及语义分析等各种智能计算技术对
物品相关信息进行分析融合处理．最终实现对物理世界的高
度认知和智能化的决策控制”。
物联网技术作为“智能信息感知束梢”．有助于智能电网
实现运行状态的实时监测．实现用电检查沌能质量监测、负
荷管理、线损管理、需求侧管理等环节的高效一体化管理目
标。
2．2智畿电网信息反馈系统基本架构
全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征。物联网
的体系架构主要分为三个层次：第一层次为感知层，在感知层
中通过各种传感器、RFID，全球定位系统、红外感应器、激光扫
描器、气体感应器等设备实现原始数据的全面收集。在智能电
罔中．这些数据主要包括智能电网各应用环节的电流、电压、
频率、电量、机械状态、环境状态等信息的收集；第二层次为网
络层．在网络层将原始数据通过通信网络传输至物联网信息
及管理中心．在这里，主要实现的是原始数据的编码、认证、鉴
定、计算等功能。同时在物联网信息中心．还设置了相应的算
法库，样本库、信息库．以便进行数据的对比分析，为进一步的
决策做准备：第三层次为物联网的应用层，在应用层中将利用
中间件及各种应用基础设施为智能电网实现应用信息处理。
具体架构如图I所示。
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圈1智能电同信■反馈幕缝幕构图
2．3信息反馈系统硬件构成说明
智能电网的棱心思想是实现电网各个环节重要运行参敷
的在线监涮．实时控制。这其中．对设备状态的实时监测．璜
浏、调控就显得尤为重要．而这些智能化任务的实现，岿须依
托于信息的完善感知．可靠的数据传输、健全的网络架构等硬
件结构的支持。
20126Vol36N06
(1)RFID系统
射频识别技术(RadioFrequencyIdentification．RFID)，是
一项利用射频信号通过空间耦台(交变磁场或电磁场)实现
无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的技术。它
主要由三大部分组成．分别是：①用以标识目标对象的标签
(Tag)．标签由耦合元件及芯片构成．主要功能是利用其上唯一
的电子编码．来确定目标对象；@实现读写标签信息的阋读器
(Reader)；@用以在标签和读取器同传递射频信号的天线。
对于智能电网而言．RFID技术的引入，能够有效、精确地
采集运行环境和设备状态信息．代替人工观测．提供更精确的
监测结果。通过实时监测设备运行环境和状态信息，便于进行
设备故障的早期诊断和预警．提高配变电设备预防故障发生
的能力。
(2)各种传感器设备
众所周知．传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信
息．并能将检测感受到的信息．按一定规律变换成为电信号或
其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显
示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要
环节。
实现数据精确地、及时地采集是智能电网功能实现的关
键步骤。在智能电网系统中．可以通过气象传感器对电力设施
所在地的风速、风向、温度，湿度、气压、降雨、辐射、疆冰等气
象要素进行实时采集．实现对电力设备状态的实时监测和控
制；同时也可以通过设置智能传感器来对电网线路、设备电
压、电流、温度等信息进行监控。从而达到对电力设备的全方
位防护的目标。
(3)其它设备
除以上所述硬件设备以外，智能电网信息反馈系统根据
需要还可能要用到其它设备，如摄像机、全球定位系统等．它
们主要的功能是为控制决策提供图像、声音、位置等其他信
息。
2．4信息反馈系统关键技术分析
(I)智能通信技术
双向、高速、实时，集成的通信系统是实现智能电网的基
本保证。对于智能电网而言，通信系统至少要提供两方面的基
本保证：第一，具备开放的通信架构，使电同中的各种传感器
设备、智能电子设备以及其上的应用系统之间实现“即插即
用”的无缝通信；第二．具备统一的技术标准，实现设备与设备
之间、设备和系统之间、系统和系统之问的互操作功能和各个
通信系统的互联互通功能。
具备了以上两大基本要求的坚强的通信网络可以有效地
支持智能电网内的各种智能电子设备、智能表计、控制中心、
电力电子控制器、保护系统以及用户之问进行网络化的通信，
从而提高对电网的控制能力，以实现安全、优质的供电。
(2)智能量测技术
参数量测技术是智能电网基本的组成部件．相较于日前
的电磁表及其读取系统，先进的量铡技术不仅可以实现用电
度数的统计．还可以对功率因数、电能质量、相位关系设备健
830万方数据
康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关
键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据进行有效、
准确的记录．这些数据对于电力系统工作人员进行电网工作
健康状况及完整性评估，进行表计的读取、消除电费估计以及
防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通提供了支持。
(3)智能设备及控制技术
提高输配电系统的性能，是智能电网的重要目标之一。未
来的智能电网在材料、超导、储能、电力电子技术和微电子技
术方面要进行先进技术的应用，利用先进的技术来提高功率
密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。
先进的控制技术是智能电网中分析、诊断和预测状态并
确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能
质量扰动的装置和算法。这些技术提供对输电、配电和用户侧
控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功，同时还可以
提高电力资产管理的水平。
3安全性分析
智能电网通过通信网络将多种系统、多种设备、各种智能
仪表连接起来．并将各种操作系统融合在一起，提供可视的．
可监控的电网系统。这一系统与传统电网最大的区别就是双
向性，所以它的安全风险不仅仅来自于内部网和终端设备的
威胁．而直接暴露在用户面前的终端设备将更容易面对攻击，
黑客也有更多的机会从不同的设备中找到漏洞，从而入侵智
能电网系统。最终的结果就是很难找到和隔离某个导致安全
风险的漏洞。
卜■■一
邵阳市连力电源实业有限公司生产的油
压对辊机系列产品．广泛应用于国内各大锂离子电
池、氢镍电池生产厂家。轧辊尺寸分刺为廿200
mill、西300mm、币400mm、母500mm、毋600mm
等，压力60。400t．油压系统采用美国原装动力系
统，轴承采用进口轴承。轧辊采用高性能舍金材抖，
设备性能稳定．压力大．轧制极片平整，配套有放
卷、切边、厣|片、牧卷组成极片轧片白动线．此托已
在奥柯玛、謦庆风华、TCL等著名企业使用．．
智能电同的安全性事故还不仅仅体现在电网运行的安全
性上，由于信息技术的应用．有关智能电两中信息安全性的保
障问题也是令人担忧的事情，包括为了建免缴纳电费而进行
的数据篡改或欺诈．用户账户不正常登录时的隐私泄露问题，
通过操纵网络中的某个设备导致整个电网或部分电网设备运
转不正常等内容。
智能电网是一个涉及多学科、多技术领域的战略性概念．
架构坚强的安全网络体系除物理安全之外，还要在智能电网
的安全存储、认证系统、防火墙、入侵检测、病毒防护、漏洞扫
描等六个方面来保证智能电网的安全性。
4结语
随着智能电网概念的提出和逐步实践，新的理念、新的技
术将越来越深刻地影响电力行业的发展，物联网技术将在电
网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、
计量及用户交互等方面发挥重大的作用．对于全方位提高智
能电网的信息感知深度、广度，为实现电力系统智能化以及
“信息流、业务流、电力流的高度融合”提供基础数据支持。
参考文献：
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2009，33(8)：127
【2】崔毅敏．李福岭浅谈智能电同和智能网络阴电力信息化．
2008．6(11)：245-2／16
【3】刘智岭．物联网应用在智能电网中的作用阴电力信息化．
2009．8(10)：156-158
主耍技术指标：
(I)轧辊足寸：一600mmx650咖．币500minx
550film．t400m’x450mrrl．口300intox350mm；
(2)油压压力：400t，300t，200t．60t；
(3)功率：15kW，llkW．7．5kW．5．5kW；
f4)轧辊精度圆柱度：≤±0．005mrn；
(5，轧辊硬度：≥HRC62-65：
f61纠偏精度：《±05mm、
欢迎来电来函咨询
地址：湖南省邵阳市建设南路(白马田
邮编：422001
电话：0739—51617695161291
1390739062113007390621
传真：0739—51617695161291
网址：wwwdalipower．corn
网络实名：电池设备
E-mail：dali08@sinacorn
万方数据
基于物联网技术的智能电网信息反馈系统
作者：任卫东，李琦，康洪波，RENWei-dong，LIQi，KANGHong-bo
作者单位：任卫东,RENWei-dong(张家口职业技术学院,河北张家口,075000)，李琦,LIQi(河北北方
学院,河北张家口,075000)，康洪波,KANGHong-bo(河北建筑工程学院,河北张家口
,075024)
刊名：电源技术
英文刊名：ChineseJournalofPowerSources
年，卷(期)：2012,36(6)
参考文献(3条)
1.陈树勇;李树芳;李兰欣智能电网技术综述[期刊论文]-电网技术2009(08)
2.刘智岭物联网应用在智能电网中的作用2009(10)
3.崔毅敏;李福岭浅谈智能电网和智能网络[期刊论文]-电力信息化2008(11)
本文读者也读过(4条)
1.马寅物联网技术的特点与应用[期刊论文]-物联网技术2012(8)
2.赵广复.田珍.ZHAOGuang-fu.TIANZhen基于物联网的印染废水监控系统设计[期刊论文]-化工自动化及仪表
2012,39(4)
3.胡涵景.HUHan-jing我国服务贸易发展战略与服务贸易标准化研究[期刊论文]-标准科学2011(6)
4.王秀平物联网技术在空巢老人生活与健康服务中的应用[期刊论文]-中国老年学杂志2012,32(7)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dianyjs201206020.aspx
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