输变电设备物联网及其在智能电网中的应用
物联网在智能电网中的应用现状及前景
够 对物体 实施 智能 控制 。 物 联 网将传 感器 和智 能处 理 相结 合 ， 利 用 云计算 、 模 式识别 等各 种智 能技 术 ， 扩 充 其 应用领 域 。从传 感器 获得 的海 量信 息 中分析 、 加 工
和处 理 出有 意义 的数据 ，以满足用 户 的不 同需求 ， 并 由此开发 新 的应用 领域 和应 用模 式 。此外 ， 物联 网的 精 神实质 是 提供不 拘 泥于任 何场 合 、 时间 的应用 场 景 与用 户 的 自由互动 ． 它依 托 云服务 平 台和互 通互 联 的 嵌 入式 处 理软 件 ， 弱 化 技术 色 彩 ， 强 化 与 管理 者 之 ０月
农 业科 技 与装备
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ＆Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎ ｔ
Ｎ Ｏ． １ ０ ＴＯ ｔ ａ ｌ ＮＯ ． ２３ ２
ｏｃ ｔ ． ２０ １ ３
物联 网在 智能 电网中的应 用现状及前 景
焦 宇恩 ． 宫雁 群
（ １ ． 沈 阳供 电 公 司 ， 沈阳 １ １ ０ ０ ０ ３ ； ２ ． 国网 辽 宁 省 电 力有 限公 司 沈 阳 市 东 陵 区供 电分 公 司 ， 沈阳 １ １ ０ ０ １ ５ ）
摘 要： 根 据 智 能 电 网 的需 求 特 点 ， 通 过 物联 网建 立 数 量 庞 大 的终 端 传 感 器 ， 在 从 输 配 电到 用 电 的各 类 设 备 上 采 集 数 据 信 息 ， 并 通 过
２ 物 联 网在 智 能 电 网 中的 应 用
智 能 电 网不 仅 指 电力 系 统配 电 、输 电环 节 智 能
化， 也包 括发 电及用 电环节智 能化 。将 物联 网技 术 应 用 于 电力 系统 的发 电 、 输 电、 变 电、 配电、 用 电及 电力 资 产管理 环节 ，能有 效 提升整 个 电力 系统 的智 能化 。 智 能 电 网与物 联 网在 手 段上 相 关 、 本 质 上相 通 、 特 征 上相 似 。 可 以说 物联 网技 术是 电 网智能 化建设 的重要
物联网在智能电网中的应用
物联网在智能电网中的应用物联网（Internet of Things，简称IoT）是指将各种物理对象通过互联网连接在一起，实现数据的收集、交互和共享的技术系统。
智能电网是一种基于信息技术的现代电网系统，通过数字化、智能化的手段实现电力的高效利用。
物联网在智能电网中的应用，为电力行业带来了巨大的革新和发展机遇。
一、物联网在电力设备监测与维护中的应用智能电网系统中的各类电力设备，如输电线路、变电站、配电设备等，可以通过物联网实现远程监测和维护。
通过传感器和智能设备的联网，可以实时获取设备的工作状态、温度、湿度等信息，从而及时发现潜在的问题和隐患。
同时，物联网还可以与设备的维修保养计划相结合，提供智能化的维护服务，减少人力资源的浪费。
这种基于物联网的设备监测与维护方式，提高了电力设备的可靠性和安全性，降低了运维成本，提升了电力供应的稳定性。
二、物联网在电力负荷管理中的应用智能电网通过物联网技术，可以实时监测和控制用户的电力负荷。
通过接入智能电表和智能插座等设备，可以收集用户用电数据，分析用户的用电行为，提供精准的负荷预测和调整策略。
在峰值用电期间，可以通过物联网系统对用户进行主动调控，实现最优负荷配置，避免过载和能源浪费。
此外，物联网还可以与可再生能源发电设备相结合，在光伏和风力发电等领域实现电力的智能分配和调度，提高能源利用效率。
三、物联网在电力安全监测中的应用智能电网中的物联网系统可以实时监测电力系统的安全状态，预防事故和故障的发生。
通过物联网技术，可以获取电力设备的温度、电流、电压等信息，对设备进行精准的监测和异常诊断。
一旦出现故障或异常情况，物联网系统可以及时发出报警信号，通知相关人员进行处理。
同时，物联网还可以与视频监控和入侵报警等系统相结合，实现电力系统的全方位安全监测和防护。
这种基于物联网的电力安全监测方式，提高了电力系统的可靠性和安全性，减少了电力事故的发生。
四、物联网在能源管理中的应用智能电网通过物联网技术，可以实现能源的智能化管理和优化调度。
物联网在智能电力系统中的作用
物联网在智能电力系统中的作用近年来，随着物联网技术的快速发展，物联网在各个领域的应用越来越广泛。
其中，物联网在智能电力系统中的作用尤为重要。
本文将探讨物联网在智能电力系统中的应用及其作用。
一、智能电力设备的连接与管理物联网技术的发展使得电力设备之间能够实现互联互通，并能够通过物联网平台进行集中管理。
通过物联网技术，智能电力设备与传感器、计量仪表等设备之间可以实现数据的传输和共享，从而实现智能电力系统的运行监控和管理。
物联网平台可以实时监测电力设备的工作状态、能耗情况等，并通过数据分析提供相应的优化建议，提高电力系统的效率和可靠性。
二、智能电网的建设与运维物联网技术可以实现电力系统的数字化和自动化，促进智能电网的建设和运维。
通过物联网技术，电力系统可以实现对电能的实时监测和管理，实现对供电质量、电网安全等关键指标的精确控制。
物联网技术还能够实现对电力系统的远程遥控和监测，提高电力系统的运维效率和可靠性，降低电力系统的运营成本。
三、能源管理与优化物联网技术在智能电力系统中还具有重要的能源管理和优化作用。
通过物联网平台，电力数据、能源消耗情况等信息可以实时采集和监测，并进行数据分析和处理。
通过对能源数据的分析和优化，可以实现能源的合理利用和消耗规律的发现，提供相应的能源管理策略。
同时，物联网技术还可以将智能电力系统与其他领域的智能设备和系统进行连接，实现能源的综合管理和优化配置。
四、电力安全与监测物联网技术在智能电力系统中的另一个重要作用是提升电力安全性能。
通过物联网技术，可以实现对电力系统的实时监测和预警。
当电力系统出现故障或异常情况时，物联网平台可以及时发出警报并采取相应的措施，保障电力系统的安全运行。
同时，物联网技术还可以通过对电力设备的远程遥测和监测，提前发现潜在的故障风险，并进行预防性的维修和保养，降低电力系统的故障率。
总结：随着物联网技术的发展，智能电力系统中物联网的应用正不断扩大。
物联网技术可以实现智能电力设备的连接与管理，促进智能电网的建设与运维，实现能源的管理与优化，提升电力安全性能。
物联网技术在智能电网中的应用
物联网技术在智能电网中的应用作者：于旭东李强来源：《电子技术与软件工程》2013年第22期摘要物联网技术在智能电网的各个环节均有广泛的应用，以物联网在智能配电网中的应用作为研究点，发现与展示物联网与智能电网的结合。
通过广域测量、在线监测、用电服务等方面的应用实例，介绍了两者的结合。
【关键词】物联网智能电网智能配电网广域测量物联网和智能电网都是我国当前科技发展的重要领域。
物联网技术在智能电网的发、输、变、配、用各个环节均有广泛的应用，而在智能电网中引入物联网技术，更有效的整合智能电网多方面的资源，可以更好的实现智能电网的特性。
通过分析物联网与智能电网的关系，特别是如何将物联网技术更有效地在智能电网中应用，可以更好的发展物联网产业，更可以发挥智能电网的优势。
本文以物联网在智能配电网中的应用作为研究点，发现与展示物联网与智能电网的结合。
1 物联网与智能电网的关系物联网即物物相连的互联网，融合了传感、通信、计算机等多种技术，具有广大的外延。
我国智能电网是在现有电网的基础上，通过多种先进技术整合完成的现代电网，具有自愈性、互动性等多种优秀特点，涵盖了电力系统的各个环节。
因此，物联网与智能电网的关系，至少有以下几个方面：1.1 具有较多的共性技术智能电网的智能化主要体现在可观测、可控制、实时分析与决策、自适应和自愈，而物联网可以在观测、控制、分析、决策等方面发挥重要作用，因此二者不可避免的存在很多共性技术。
这些共性技术，主要体现在感知与观测方面，如传感器技术、通信与自组网技术、地理信息系统等。
1.2 智能电网是物联网重要的应用平台物联网技术有众多应用方向，如智能交通、数字家庭网络、广播电视、智能城市、金融支付等方面。
然而，智能电网与这些方向相比，有很多不同之处，如智能电网本身就是以网络形式构成，采用金属线材便于传递信号。
智能电网建立在现有电网的基础上，现有的网络建设已较为完善，且深入千家万户，直接与广大群众生产生活相联系，为物联网的应用提供了最为广大的应用平台。
物联网技术在智能电网中的应用分析
应用Technology ApplicationI G I T C W 技术176DIGITCW2020.120 引言政府工作报告一再强调国家权力问题。
认为应积极发展低碳技术和高效节能技术，探索新能源和可再生能源，加强智能电网建设。
今天，随着低碳经济的发展，智能电网的建设更加迫切。
为了实现智能电网的建设，有必要在线监控电网各环节的运行参数，实时控制重要信息。
作为智能信息的感知尖端，物联网技术可以作为智能电网建设的关键技术。
因此，探讨物联网技术在智能电网建设中的应用具有重要意义。
1 物联网技术物联网（The Internet of things ）的概念是在1999年提出的，指的是把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。
比如通过一个手机可以将洗衣机、冰箱、电视、扫地机、电饭煲、热水器、窗帘、照明灯等进行联网，物联网的提出是一项互联网创新技术，可以应用在人们生活的每个角落，并把虚拟的互联网技术与实物相结合，形成万物联网，技术方面主要还是依赖于传感技术以达到的网络化控制。
物联网技术“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。
物联网技术改变着人们的日常生活，利用物品植入识别芯片来链接所有控制器，有效推动科技与物品之间的转换，形成万物互联一体的控制面。
在电力系统中使用物联网技术不仅可以加速电力设备数据读取，保证电力安全性能的稳定运行，还有助于借助大数据进行电网改造和监测，通过电力传感器和芯片识别，可以有效提升电力输入和输出功能，实现整个物体信息实体与网络层、应用网络层的有效通信连接。
2 物联网技术对智能电网建设的重要意义2.1 提高电网的安全可靠性，提高电网用户服务满意度由于智能电网的管理特殊性，电网长期存在的主要运行问题就是经常停电，这无疑是目前影响电网用户运行满意度最大的一个问题，所以如何提高智能电网网络运行的安全可靠性已经成为了智能电网必须着手解决的关键问题，物联网智能技术的广泛应用必将能够极大地提高供电网络运行效率，形成一个能够主动对所有电网设备进行网络故障报警管理的"智能"电网。
物联网在智能电网中的应用
物联网在智能电网中的应用物联网在智能电网中的应用1、引言1.1 背景智能电网是一种基于信息通信技术和物联网技术的现代化电力系统，它通过智能化设备和传感器的连接，实现电力系统的实时监测、智能控制和优化调度，提高电网的供电可靠性、电能质量和能源效率。
1.2 目的本文档旨在介绍物联网在智能电网中的应用，包括其基本原理、关键技术、应用场景和未来发展方向，以帮助读者了解物联网在智能电网中的重要作用。
2、物联网在智能电网中的基本原理2.1 物联网概述物联网指的是将传感器、智能设备、通信网络和云计算等技术相互连接，实现物体之间的信息交流和智能化控制。
它可以实现智能电网中各个节点的互联互通，实时获取和共享电力系统的运行数据。
2.2 物联网与智能电网的融合物联网技术与智能电网技术的融合，使得智能电网具备了更多的功能和优势。
通过物联网技术，智能电网可以实现对电力系统的实时监测、故障诊断和智能化控制，提高电力系统的可靠性和运行效率。
3、物联网技术在智能电网中的关键应用3.1 智能计量系统智能计量系统是智能电网的基础设施之一，利用物联网技术可以实现对用户电能消耗的监测和管理。
通过智能计量系统，用户可以实时查看电能使用情况，提高用电效率，节约能源。
3.2 电力设备监测利用物联网技术，将各类电力设备与传感器相连，可以实时监测电力设备的工作状态和运行参数。
通过对电力设备的实时监测，可以及时发现设备故障并进行维护，提高电力系统的可靠性和安全性。
3.3 能源管理与调度物联网技术可以实现对电力系统的实时数据采集和分析，通过智能化算法，对电力系统的能源进行优化调度和管理。
通过精确预测用电需求和优化能源调度，可以提高电力系统的能源利用效率和经济性。
4、物联网在智能电网中的应用场景4.1 智能家居物联网技术可以实现家庭中各种电器设备的互联互通，实现智能化控制和管理。
通过智能家居系统，可以实时监测和控制家庭用电，提高用电安全性和节约能源。
物联网在智能电网各环节的作用
物联网在智能电网各环节的作用物联网（Internet of Things，IoT）是一种通过互联网将各种物理设备连接起来的技术。
在智能电网中，物联网可以发挥关键的作用，实现智能电网的建设和运行。
下面是一些物联网在智能电网各环节的具体作用：1.能源生产：物联网能够监测和控制能源生产设备，例如太阳能板、风力发电机等。
通过传感器、网络和云计算技术，可以实现能源生产设备的远程监控和调度。
物联网可以收集能源生产设备的运行数据，以及环境数据，从而优化能源生产和分配。
2.能源传输：物联网可以实现对电网的长距离监测和控制。
通过智能电表、传感器和通信设备，可以实时监测能源传输网络的电压、电流和频率等参数，以及设备的故障和异常。
物联网还可以通过智能电表实现对用户能源消费的实时监测和调度。
3.能源配送：物联网可以实现对能源配送设备的监测和控制。
通过传感器和通信设备，可以实时监测变电站、配电柜和配电线路等设备的运行状态，以及设备的负载和储备容量。
同时，物联网可以通过自动化系统和智能控制算法，实现对能源配送网络的优化调度。
4.能源消费：物联网可以实现对用户能源消费行为的监测和控制。
通过智能电表和智能家居设备，可以实时监测用户的能源消费，包括用电量、用水量和用气量等。
物联网还可以通过智能家居设备实现对能源消费的调度和优化，例如在用户不在家时自动关闭电器设备。
5.能源管理：物联网可以实现对整个智能电网的管理和优化。
通过传感器和通信设备，可以实时监测智能电网各个环节的运行情况，包括能源生产、传输、配送和消费等。
物联网还可以通过智能控制算法和数据分析，实现对智能电网的优化调度，以提高能源利用效率和减少能源损失。
总之，物联网在智能电网中发挥着重要的作用。
通过连接和监控各个能源环节，物联网可以实现对智能电网的实时监测、控制和优化，从而提高能源利用效率、降低能源消耗和减少环境污染。
随着物联网技术的不断发展和应用，智能电网将更加智能化、可靠性和高效率。
国家电网信息通信公司：物联网在智能电网中的应用
智能电网的建设必然产生一个完整、统一的覆盖全国城的庞大的智能电网。
从去年开始国家安排了2批228个项目试点工程，已经竣工117个项目。到去年年底我们已经完成了输变电设备状态检测系统开发，并在陕西、山西等9个电力公司上线运行，这个系统对线路、对设备对开发都进行统一检测、统一监控。
对于输电线路状态的检测。所以说我们这两年，国家电网也在积极推动一些项目，实现对项目的检测。
在变电站上的应用，或者自动化以外，我们围绕各项技术，对变电站的辅助管理与监控应用物联网手段。比如通过RFID实现跟踪和监控。通过智能视频来实现巡线的可视化，还有通过物联网RFID技术实现对我们的状态的检测。
另外一个重要的内容就是智能电表，智能电表我们在2015年以前，国家电网范围之内，将对三种电表进行更换。这是一个很庞大的投资，总投资超过1千亿。
在国家重大科技项目中我们也做的很多工作，围绕了输电、配、用等几个环节来攻克相应的技术，建立了一个系统平台，除了国家项目以外，也联合了中国移动、中国联通进行试点工程，效果不错。叫点线面，点变电站，线是线路，面是所辖范围。扬州供电公司范围更大。同时我们也参与国家973计划项目研究，里面围绕着物联网的体系架构、职能感知等基础理论展开研究，以智能电网、电动汽车充换电网等方面进行研究。
这是作业图，我们的智能是能够大量的介入风电、太阳能等轻捷能源，能够与用户双向互动，实现智能生活，能够提高电网的灵活性和安全性，是新型现代化电网。有人称为2.0版本的电网。
坚强智能战略框架，以特高压电网为骨干网架、各级电网写发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能。三个阶段，2009到2010年规划试点阶段，2011到20115年是全面建设阶段，2016到2020年是引领提升阶段。4个体系，我们要建设电网基础体系技术支撑体系智能应用体系和标准规范体系。5个内涵是坚强可靠，经济高效，轻捷环保透明开放，友好互动。
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输变电设备物联网及其在智能电网中的应用[摘要]物联网将成为继计算机、互联网以后推动世界高速发展的又一重要生
产力。
输变电设备物联网是智能电网的重要组成部分，是智能电网促进精益化资产管理的应用要求，以及对输变电设备运维与管控提出的新要求。
本文介绍了输变电设备物联网的发展现状，并分析了其在智能电网的两个重要组成部分“设备智能监测”和“全寿命周期管理”中的应用。
一、引言
物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，通过各种有线和无线网络与互联网融合，综合应用海量的传感器、智能处理终端、全球定位系统等，实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
智能电网是物联网的重要应用，将物联网技术应用于发电、输电、变电、配电和用电环节,使用健壮的双向通信、高级传感器和分布式计算机来改善电力交换和使用的效率,提高可靠性，以期充分整合电网信息资源，实现电网信息的精细化、模型化和可视化[1,2]。
输变电设备物联网是智能电网的重要组成部分，它不仅具有通用物联网的感知、识别、定位、跟踪和管理能力，而且具备对输变电设备的在线监测、故障诊断、状态评估、维修决策与资产优化管理等功能。
输变电设备物联网是智能电网促进精益化资产管理的应用要求，以及对输变电设备运维与管控提出的新要求。
输变电设备物联网是通过物联网技术的手段使输变电设备状态监测和全寿命周期管理实现智能化、自动化[3,4]。
本文首先介绍了输变电设备物联网的体系结构，然后分析了输变电设备物联网在智能电网的两个重要组成部分“设备智能监测”和“全寿命周期管理”的应用。
二、输变电设备物联网
输变电设备物联网以状态可视化、管控虚拟化、平台集约化、信息互动化为目标，实现设备运行状态可观测、生产全过程可监控、风险可预警的智能化信息系统。
输变电设备物联网的体系结构主要由感知层、网络层和应用层组成。
输变电设备物联网感知层包括各种二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器和M2M 终端、传感器网络和传感器网关等。
感知层又分为感知控制子层和通信延伸子层，感知控制子层是对物理世界感知、识别、信息采集的各类传感器，通信延伸子层是将物理实体连接到网络层和应用层的通信终端模块或延伸网络。
智能电网通过感知控制子层实现各环节电气量、非电气量、微环境等信息的采集，并通过通信延伸子层接入到物联网的网络层。
网络层包括接入网和核心网，实现感知层与应用层间信息的传递、路由和控制。
鉴于智能电网对数据安全、传输可靠性及实时性的严格要求，物联网的信息传递、汇聚与控制主要依托电力专用通信网实现，在不具备条件或特殊条件下可以借助公网，但必须做好相应安全防范措施。
应用层是将物联网技术与智能电网的需求相结合，实现电网智能化应用的解决方案。
智能电网通过应用层最终实现信息技术与智能电网的深度融合，对智能电网的发展具有广泛的影响。
应用层的关键在于在信息化的过程中，能满足电网系统的各个环节，进行智能交流，实现精确供电、互补供电、提高能源利用率、供电安全，节省用电成本目标中各信息元的需求分析以及信息的内部共享。
三、输变电设备物联网在设备智能监测中的应用
输变电设备物联网在智能监测中应用的关键是传感器技术。
状态监测感知层
主要利用各种传感器实现变压器、GIS设备、容性设备以及环境动力等关键状态数据的采集。
以变电站为例，在变电站内对高压电气一次设备监测参量的节点主要有：
1.变压器：油中溶解气体、局部放电、绕组变形、油中微水、绕组热点温度、侵入波、振动波谱等；
2. 电流互感器，电压互感器：泄漏电流，介质损耗和电容量
3.电容型设备：电容量及介质损耗；
4.断路器：局部放电、气体含量、微水含量；
5.避雷器：阻性泄露电流，局部放电；
6.高压母线：温度。
针对以上监测对象与状态参数，基于传感器技术，研制出智能传感器和一体化智能监测装置，可以有效地提取高压电气一次设备的状态信息，并实现输变电设备物联网智能感知层的一体化管理和控制。
网络层以站内通信网络为主，主要技术为无线传感网络技术。
随着各种传感系统的应用，无线通信网络应用越来越多，对无线通信空中通信接口、通信协议进行规范，将实现无线通信资源的共享。
应用层主要体现在输变电设备状态监测系统平台，平台除了实现数据的采集、分析及可视化展示外，加强与SCADA系统等其他应用系统的信息综合能力，实现数据的多方位综合分析，将提高物联网技术在输变电环节所起的作用。
四、输变电设备物联网在全寿命周期管理中的应用
输变电设备全寿命周期管理是指利用物联网技术，通过各类传感器监测电力设备的全景状态信息，并与设备本体属性进行关联，评估设备状态并预估寿命，为周期成本最优提供辅助决策等功能。
实现电力资产全寿命周期管理，将大大提高设备诊断与评估的实时性和准确性，有利于在制造、物流、安装、运维、报废等各个阶段实现科学规划和管理。
输变电设备物联网的全寿命周期管理系统主要包括：
1.基于输变电设备全景信息集成平台，针对包含规划、设计、运行、维护、检修和退役阶段的输变电设备全寿命周期优化管理，在输变电设备的状态评估完成输变电设备的状态评估、风险评估、动态预警、智能决策等方面的应用。
2.输变电设备的状态诊断方法和综合评估模型，建立输变电设备缺陷的因果关联模型和状态转换时序模型，完善基于环境信息、地理信息和多状态信息的输变电设备状态评价指标体系，研究输变电设备状态诊断方法和评估模型的地域性（海拔、地形地貌）和季节性修正方法。
3.输变电设备风险评估及动态预警策略：全景信息下输变电设备寿命终结或退役的界定及表征技术，基于绝缘材料老化、设备缺陷、历史故障的剩余寿命评估方法，考虑环境因素和地理因素的风险影响因素及其评价指标的量化、风险评估方法，建立输变电设备风险预警模型、风险评估技术指标体系及其流程。
参考文献
[1]宋菁,唐静,肖峰.国内外智能电网的发展现状与分析[J].电工电气,2010（3）：1-4.
[2]李乃湖,倪以信,孙舒捷等.智能电网及其关键技术综述[J].南方电网技术,2010,4（3）:1-7.
[3]刘通,陈波,杜朝波等.输变电设备物联网关键技术研究思路探讨[J].南方电网技术,2011,5（5）:47-50.
[4]王伟.初探基于物联网的输变电设备状态监测技术研究[J].科技创新导报,2012,6:80.。