面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與應(yīng)用方案研究
雖然我國電網(wǎng)信息化程度在不斷地提高,但仍然面臨著一些特殊問題,如建設(shè)堅強骨干電力網(wǎng)架,提高電網(wǎng)抵御多重故障的能力,加強各區(qū)域電網(wǎng)骨干網(wǎng)架,提升電網(wǎng)穩(wěn)定水平,增強電網(wǎng)運行靈活性,完善電力相關(guān)企業(yè)信息化建設(shè),實現(xiàn)與用戶之間的信息互動,充分發(fā)揮信息技術(shù)在重大決策和現(xiàn)代化管理中的作用等。這些問題的解決是現(xiàn)有電網(wǎng)向可靠、自愈、經(jīng)濟、兼容、集成和安全的智能電網(wǎng)演進(jìn)的關(guān)鍵。搭建新一代智能電網(wǎng)信息通信技術(shù)(ICT)平臺是智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)。
同時,物聯(lián)網(wǎng)作為一種實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的新型通信網(wǎng)絡(luò),已經(jīng)在物流管理、智能建筑、安全服務(wù)、健康醫(yī)療等多個領(lǐng)域進(jìn)行了試點應(yīng)用,并且收到了良好的效果。物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別(RFID)、無線傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連,從而實現(xiàn)物與物、人與物之間的信息交互和通信。其中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID 技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)末端最關(guān)鍵的技術(shù)。
目前,智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展均被提升到國家經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略決策層面,如何將智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)有機地結(jié)合起來是電力發(fā)展中需要解決的重要問題。將物聯(lián)網(wǎng)引入新一代智能電網(wǎng)信息通信技術(shù)(ICT)平臺中,不應(yīng)是對當(dāng)前電力通信網(wǎng)的重構(gòu),而是在現(xiàn)有各種網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)展的基礎(chǔ)上,利用傳感器網(wǎng)絡(luò)擴展物與物之間的直接通信方式,從而降低電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的人工參與度,提升電網(wǎng)的安全系數(shù)。與此同時,還應(yīng)利用物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)融合、兼容開放、自組織自愈等突出特點,與互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合,實現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,實現(xiàn)電網(wǎng)與社會的相互感知與互動。基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用能夠極大地拓寬現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)范圍,提高電力系統(tǒng)的安全性和抗故障、御災(zāi)害能力,實現(xiàn)與用戶的信息交互,最終達(dá)成智能電網(wǎng)節(jié)能減排、兼容互動、安全可靠的目標(biāo)。
本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和業(yè)務(wù)特性,通過對智能電網(wǎng)輸電、變電、配電和用電四大環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)需求分析,提出了面向智能電網(wǎng)ICT 平臺的物聯(lián)網(wǎng)分層體系架構(gòu),并將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的性能進(jìn)行了對比。在此基礎(chǔ)上,針對智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方案;針對智能用電環(huán)節(jié)的感知互動性需求,具體分析了面向智能用電以及智能電網(wǎng)互動化的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
1 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析
多年來,盡管國內(nèi)電力行業(yè)在通信技術(shù)方面做了大量工作,對電網(wǎng)自動化水平的提高發(fā)揮了巨大作用。然而,面向下一代智能電網(wǎng),現(xiàn)有電力信息通信平臺仍然遠(yuǎn)不能滿足其內(nèi)在需求。因此,必須從戰(zhàn)略高度重視新型信息通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究與試驗工作,構(gòu)建安全、可靠、穩(wěn)定、適用、快速的智能電網(wǎng)ICT 平臺。
從總體目標(biāo)上看,面向智能電網(wǎng)的ICT 平臺應(yīng)當(dāng)是高度集成的開放式通信系統(tǒng)。它在覆蓋范圍上應(yīng)涵蓋電源、電網(wǎng)、用戶的全流程,形成統(tǒng)一整體;在業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)上應(yīng)覆蓋電網(wǎng)建設(shè)、生產(chǎn)調(diào)度、電能交易、技術(shù)管理的全方位;在管理控制上應(yīng)貫穿電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行維護(hù)、技術(shù)改造、退役的全過程;在數(shù)據(jù)流傳送上應(yīng)包括信息采集、信息傳輸、信息集成、信息展現(xiàn)、決策應(yīng)用等各階段,最終形成電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合和一體化。智能電網(wǎng)ICT 平臺除了為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)和高效運行提供全方位技術(shù)支撐外,還將為綠色節(jié)能環(huán)保、資源最優(yōu)化配置、防災(zāi)減災(zāi)等方面提供堅強的技術(shù)支持。
1.1 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架
由于現(xiàn)有電力通信網(wǎng)在數(shù)據(jù)的終端采集上存在大量盲區(qū),如對高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測多采用人工巡檢,無法實現(xiàn)線路的實時監(jiān)控;系統(tǒng)自愈、自恢復(fù)能力完全依賴于實體冗余;對客戶的服務(wù)簡單、信息單向;系統(tǒng)內(nèi)部存在多個信息孤島,缺乏信息共享;雖然局部的自動化程度在不斷提高,但由于信息的不完善和共享能力的薄弱,使得系統(tǒng)中多個自動化系統(tǒng)是割裂的、局部的、孤立的,不能構(gòu)成一個實時的有機統(tǒng)一整體,所以整個電網(wǎng)的智能化程度還不夠高。
針對目前電力通信網(wǎng)中存在的諸多問題搭建面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架,其實質(zhì)是利用物聯(lián)網(wǎng)搭建的支撐全面感知、全景實時的通信系統(tǒng),將物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境感知性、多業(yè)務(wù)和多網(wǎng)絡(luò)融合性有效地植入智能電網(wǎng)ICT 平臺中,從而掃除數(shù)據(jù)采集盲區(qū),清除信息孤島,實現(xiàn)實時監(jiān)控、雙向互動的智能電網(wǎng)通信平臺。
圖1 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架
從具體內(nèi)容上看,如圖1所示,面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合電網(wǎng)各大環(huán)節(jié)的應(yīng)用需求,確立了智能輸電、智能變電、智能配電和智能用電四大應(yīng)用模塊,從四大模塊的應(yīng)用需求側(cè)出發(fā)搭建電力綜合信息平臺,面向上層的信息處理和應(yīng)用,信息平臺數(shù)據(jù)庫作為信息處理的有效載體,緊密結(jié)合云計算技術(shù),以實現(xiàn)泛在數(shù)據(jù)的實時處理分析,通過對海量信息的有效處理實現(xiàn)包括對輸電線路、變電站設(shè)備、配電線路及配電變壓器的實時監(jiān)測和故障檢修,統(tǒng)一調(diào)配電力資源,實現(xiàn)與用戶的信息雙向互動,進(jìn)而實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、安全、可靠和互動的智能電網(wǎng)內(nèi)在要求。
針對下層的信息采集和傳輸,面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架在感知延伸互動階段,利用大面積、高密度、多層次鋪設(shè)的傳感器節(jié)點、RFID 標(biāo)簽以及多種標(biāo)識技術(shù)和近距離通信手段實現(xiàn)電網(wǎng)信息的全面采集,針對各個環(huán)節(jié)的不同特點和技術(shù)要求,分別在電力輸、變、配、用四大環(huán)節(jié)搭建傳感網(wǎng)絡(luò),同時結(jié)合多種近程通信技術(shù),通過數(shù)據(jù)的大量采集提高信息的準(zhǔn)確性,為智能電網(wǎng)的高效節(jié)能、供求互動提供數(shù)據(jù)保障。在信息傳輸階段,以電力通信網(wǎng)作為信息傳輸通道,利用光纖或?qū)拵o線接入方式傳輸輸電線路信息、變電站設(shè)備狀態(tài)信息、電力調(diào)配信息以及居民用電信息,實現(xiàn)對全網(wǎng)信息的實時監(jiān)控。
1.2 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能框架根據(jù)各大環(huán)節(jié)的不同特點提出了不同的應(yīng)用需求。根據(jù)不同階段完成功能和支撐技術(shù)的差異,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)基本網(wǎng)絡(luò)模型,將面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分為感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),如圖2 所示。
圖2 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分層式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖
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(1)感知延伸層
感知延伸層的監(jiān)測目標(biāo)包括與電力環(huán)節(jié)相關(guān)的電力對象、家居對象和智能安防等其他對象。電力對象的感知范圍涵蓋輸、變、配、用四大環(huán)節(jié)中的氣象環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)信息以及用戶用電信息;家居對象的感知則涵蓋家庭水熱電表和遠(yuǎn)程操控的智能家電;而其他對象則包含各種負(fù)責(zé)安防監(jiān)控的傳感器、攝像頭、RFID標(biāo)簽等短距離通信設(shè)備。從感知對象上采集到的信息經(jīng)過一定的分類和預(yù)處理,通過無線自組織傳感網(wǎng)、紅外通信、現(xiàn)場總線等多種短距離通信手段接入感知終端和互動終端,在終端設(shè)備上體現(xiàn)感知數(shù)據(jù)并實現(xiàn)與用戶的交互式操作。 (2)網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層又分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。首先,感知終端和互動終端的信息通過網(wǎng)關(guān)屏蔽各網(wǎng)絡(luò)之間的差異,按數(shù)據(jù)類別和安全等級分別傳至電力接入專網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。電力接入專網(wǎng)主要包括電力光纖接入網(wǎng)和寬帶無線接入網(wǎng),通過電力接入專網(wǎng)與電力核心網(wǎng)互聯(lián),對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實時、可靠地回傳;互聯(lián)網(wǎng)側(cè)包含以太網(wǎng)、ADSL、3G、xPON 等多種接入方式。
(3)應(yīng)用層
應(yīng)用層針對智能電網(wǎng)各項業(yè)務(wù)的需求,搭建各種電力應(yīng)用平臺。各應(yīng)用平臺系統(tǒng)在通過傳感手段獲得的大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供更加細(xì)膩的管理和控制。另外,應(yīng)該在現(xiàn)有電力應(yīng)用平臺的基礎(chǔ)上搭建新型感知互動平臺,電網(wǎng)企業(yè)通過這個平臺與社會用戶進(jìn)行相互的感知與互動。感知互動平臺與電力核心網(wǎng)之間的連接必須是在內(nèi)外網(wǎng)相互隔離條件下,有強有力安全措施保障的間接互聯(lián),因此,圖中對二者的相連選取了虛線連接,意為一種虛擬的、物理隔離條件下的互聯(lián)。
如表1 所示,面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺相較于現(xiàn)有電力通信網(wǎng),在環(huán)境感知性、自愈性、互動性和安全性等方面都具有較大優(yōu)勢,而這些優(yōu)勢無疑是現(xiàn)有電網(wǎng)向著信息化、自動化和互動化的智能電網(wǎng)邁進(jìn)的根本保障。
表1 物聯(lián)網(wǎng)平臺與現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的性能比較
2 面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案
2.1 面向智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,其目的首先在于提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息化與自動化程度。這類應(yīng)用的實現(xiàn)主要依托于物聯(lián)網(wǎng)末端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用場景主要包括高壓輸電線路、變電站一、二次設(shè)備尤其是一次設(shè)備的在線監(jiān)測等應(yīng)用,通過對線路與設(shè)備運行狀態(tài)的連續(xù)感知及趨勢預(yù)測,提高電網(wǎng)的安全水準(zhǔn),降低電網(wǎng)的運行成本;也包括像配電網(wǎng)自動化及用電信息采集等電網(wǎng)需求側(cè)通信的應(yīng)用。由于以上這些應(yīng)用對通信的實時性要求不高,而通信節(jié)點數(shù)量龐大,非常適合采用低成本、低功耗和小型化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。由大量的傳感器節(jié)點自主形成一個多跳網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)物與物之間的直接通信。節(jié)點的較高密度分布使得監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠滿足一定的精度要求。每個傳感器節(jié)點采集的信息數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳至網(wǎng)關(guān)節(jié)點,由于網(wǎng)關(guān)節(jié)點包含數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理和控制模塊、通信模塊和供電模塊等,因此可自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類,選擇合適的預(yù)處理方式,對視頻信息、氣象信息、線路及設(shè)備的運行狀態(tài)信息進(jìn)行集中分類和數(shù)據(jù)融合,這樣可以大大減少數(shù)據(jù)通信量,減輕網(wǎng)關(guān)節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)負(fù)擔(dān),減少節(jié)點能量消耗。但由于網(wǎng)關(guān)節(jié)點的處理能力有限,它所采集的數(shù)據(jù)在傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)只能進(jìn)行粗粒度的處理,因此信息數(shù)據(jù)必須傳至智能電網(wǎng)ICT 分析處理平臺進(jìn)行細(xì)粒度的處理分析,根據(jù)處理情況發(fā)送命令,做到故障的及時發(fā)現(xiàn)和解決。
圖3 是一種適用于智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳感網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。底層為部署在實際監(jiān)測環(huán)境中的傳感器、智能終端、RFID 標(biāo)簽等輸入、輸出實體,向上依次為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點、接入網(wǎng)和核心網(wǎng),最終連接至智能電網(wǎng)ICT 平臺分析處理系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用感知延伸終端的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點采集輸電、變電和配電環(huán)節(jié)中的設(shè)備狀態(tài)信息、線路狀態(tài)信息、氣象環(huán)境信息和配用電一體化信息,將采集的數(shù)據(jù)匯聚至網(wǎng)關(guān)節(jié)點,網(wǎng)關(guān)節(jié)點將分類預(yù)處理后的數(shù)據(jù)信息傳至接入網(wǎng),進(jìn)而統(tǒng)一進(jìn)入電力通信核心網(wǎng)。傳感數(shù)據(jù)通過電力通信專網(wǎng)發(fā)送至后臺數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行信息的統(tǒng)一分類、分析和處理,數(shù)據(jù)經(jīng)分析處理后由ICT 平臺發(fā)出相關(guān)指令,按相同方式逆向傳輸至終端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,實現(xiàn)對全網(wǎng)的實時監(jiān)測和故障處理。
圖3 面向智能電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳感網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.2 面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案
智能電網(wǎng)的用戶除了包括居民用戶、工商業(yè)大用戶等傳統(tǒng)型用戶外,還將包括電動汽車充電系統(tǒng)等新型用戶。
在傳統(tǒng)型用戶的智能用電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中主要的連接對象是用戶的智能雙向電表。電網(wǎng)企業(yè)根據(jù)用電性質(zhì)與場合的不同選用不同功能的智能雙向電表,對用戶實現(xiàn)電能計量、電能質(zhì)量監(jiān)測、竊電檢測等多種應(yīng)用(如表2 所示)。通過智能雙向電表終端設(shè)備的引入,全方位采集用戶用電信息,實現(xiàn)從大用戶到普通居民用戶的全方位負(fù)荷監(jiān)測與管理。智能電表通過傳感器網(wǎng)絡(luò)、電力線載波通信(PLC)或現(xiàn)場總線,再通過電力接入網(wǎng)和傳輸網(wǎng),將電表數(shù)據(jù)上傳至用電信息采集等應(yīng)用平臺。
表2 智能電表監(jiān)測對象一覽表
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另外,在智能用電中有一支較為重要的應(yīng)用是電動汽車充電系統(tǒng),在國家電網(wǎng)的推動下正在逐步實現(xiàn)。電動汽車充電設(shè)施的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用除了傳統(tǒng)用戶的電能計量與監(jiān)測外,還包括對充電站設(shè)施的監(jiān)控、對充電車輛電池狀態(tài)的監(jiān)控以及對充電車輛的調(diào)度等。第一,充電站設(shè)施的監(jiān)測包括充電車位監(jiān)測、充電狀態(tài)監(jiān)測、視頻監(jiān)測、安防監(jiān)測和煙霧報警等;第二,通過在電動汽車、動力電池、充電設(shè)備中設(shè)置傳感器和RFID 系統(tǒng),可以實時感知電動汽車運行狀態(tài)、動力電池使用狀態(tài)等;第三,在電動汽車動力電池中置入RFID 標(biāo)簽,當(dāng)充電車輛駛?cè)氤潆娫O(shè)施時,充電設(shè)施處的RFID 閱讀器能夠感知當(dāng)前電動汽車電池電量剩余情況。充電設(shè)施將需要等待充電的車輛數(shù)目和充電設(shè)施內(nèi)的剩余充電車位,通過物聯(lián)網(wǎng)上報給調(diào)度指揮中心,由調(diào)度指揮中心協(xié)調(diào)就近的充電設(shè)施,同時將就近充電設(shè)施的行使線路提供給等待充電的車主,避免車主的長時間等待。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使電動汽車實現(xiàn)高質(zhì)、快速的充電,是智能電網(wǎng)應(yīng)用的一個重要組成部分。
2.3 智能電網(wǎng)互動化的物聯(lián)網(wǎng)解決方案
互動性作為智能電網(wǎng)的另一個重要特征,在智能用電環(huán)節(jié)上體現(xiàn)得尤為明顯。而感知作為物聯(lián)網(wǎng)的基本特性,除利用多種手段實現(xiàn)泛在的物體感知外,還必須充分利用互聯(lián)網(wǎng)和移動通信的資源實現(xiàn)人與物、物與物之間無所不在的連接與互動。作為智能電網(wǎng)互動性的集中體現(xiàn),智能用電肩負(fù)著與用戶建立密切、負(fù)責(zé)的交互關(guān)系,實現(xiàn)供需互動的重任。因此,相對于輸電線路、無人值守變電站和配電網(wǎng)自動化系統(tǒng),面向智能用電的ICT 平臺要求區(qū)域更廣、業(yè)務(wù)更多的感知與互動。這種感知與互動的開放性和智能電網(wǎng)安全通信的要求是矛盾的,也只有解決了這一矛盾,才能真正找到面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式。
如本文第2 節(jié)所述,從解決智能電網(wǎng)ICT 平臺的網(wǎng)絡(luò)安全性和開放性的矛盾出發(fā),結(jié)合智能用電環(huán)節(jié)的應(yīng)用需求,制定面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。該方案在現(xiàn)有用電信息采集等電力應(yīng)用平臺的基礎(chǔ)上搭建新型感知互動平臺,電網(wǎng)企業(yè)通過這個平臺與社會用戶進(jìn)行相互的感知與互動。
與智能電表數(shù)據(jù)采集不同的是,智能家居設(shè)備的監(jiān)控需要社會用戶的參與。這就需要社會用戶既能通過移動通信和互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地地用智能終端訪問智能家居設(shè)備,又能隨時隨地地了解電網(wǎng)企業(yè)的分時電價水平和自己家庭的電力負(fù)荷分布情況,進(jìn)而進(jìn)行精細(xì)的用能管理。如圖4 所示,方案中將照明裝置、水電氣三表、供暖設(shè)施以及相應(yīng)的智能家居設(shè)備通過星型、樹形、網(wǎng)狀等多種無線組網(wǎng)方式接入網(wǎng)關(guān), 網(wǎng)關(guān)將采集到的數(shù)據(jù)信息通過3G/ADSL/以太網(wǎng)/xPON 等多種通信方式接入互聯(lián)網(wǎng)。電網(wǎng)企業(yè)搭建的智能電網(wǎng)感知互動平臺也接在互聯(lián)網(wǎng)上,社會用戶可通過手機等移動終端登錄感知互動平臺進(jìn)行電價和家庭用電情況的查詢、統(tǒng)計等處理。
圖4 面向智能用電系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖
第三,應(yīng)用于智能用電系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)方案中特別設(shè)計了安全網(wǎng)閘以實現(xiàn)用電信息采集平臺和感知互動平臺的信息抽取與推送。安全網(wǎng)閘類似于一個單刀雙向高速電磁開關(guān),并配有高速大容量緩存區(qū),兩個平臺僅與緩存區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而不直接相連,可以實現(xiàn)在兩個平臺進(jìn)行信息交互的基礎(chǔ)上,電力專網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)在任何時刻的完全隔離,從而有效提高了智能電網(wǎng)的安全性指標(biāo)。
本方案從電網(wǎng)與用戶感知互動的網(wǎng)絡(luò)開放性角度出發(fā),利用互聯(lián)網(wǎng)搭建與用戶交互的感知互動平臺,可充分調(diào)動社會資源,大大提高各大網(wǎng)絡(luò)運營商與終端設(shè)備廠商積極性,提升普通居民用戶的節(jié)電積極性,從而調(diào)動起最廣泛的社會力量參與到全面感知、有效互動的面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中來。通過搭建智能電網(wǎng)感知互動平臺,利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能家居控制,不但有利于智能用電理念在廣大居民用戶中的推廣,而且充分利用了現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)資源,有效節(jié)約了構(gòu)建智能配用電一體化平臺的經(jīng)濟成本。更重要的是,在安全網(wǎng)閘的隔離保護(hù)下,電網(wǎng)企業(yè)將用戶用電信息向感知互動平臺進(jìn)行智能推送,不但滿足了用戶實時掌握用電信息的需求,實現(xiàn)普通居民感知電網(wǎng)的愿望,而且也全面樹立了電網(wǎng)企業(yè)的社會形象,從而真正達(dá)成雙向的感知與互動,促進(jìn)了電網(wǎng)建設(shè)向著透明、開放、安全的目標(biāo)邁進(jìn)。
3 結(jié)束語
雖然當(dāng)前智能電網(wǎng)的概念尚未統(tǒng)一,但是利用先進(jìn)的通信、信息技術(shù)提高電網(wǎng)的智能化程度已經(jīng)成為一種共識。因此,構(gòu)建通暢、高速、安全、可靠的ICT 平臺是電網(wǎng)智能化的根本保障和必然趨勢。本文充分考慮了智能電網(wǎng)的特性需求,提出了構(gòu)建面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案,該方案不僅考慮了對現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的集成,而且利用物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,在感知終端實現(xiàn)了對電網(wǎng)信息的全方位采集;在信息傳遞中實現(xiàn)了多種組網(wǎng)方式的異構(gòu)融合和協(xié)同工作;在后臺信息處理時利用多種后臺分析手段實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的合理分類、篩選、分析和處理;從而推動了自愈、安全、交互、協(xié)調(diào)、兼容的智能電網(wǎng)的早日實現(xiàn)。構(gòu)建面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺是一項長期的工程,需要電網(wǎng)信息化程度的不斷提高和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的不斷推進(jìn)。將物聯(lián)網(wǎng)融入到智能電網(wǎng)ICT 平臺的建設(shè)中,既要立足眼前現(xiàn)實,又要兼顧發(fā)展前景;既要滿足近期需求,又要適應(yīng)未來發(fā)展。
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