引言

雖然我國電網信息化程度在不斷地提高，但仍然面臨著一些特殊問題，如建設堅強骨干電力網架，提高電網抵御多重故障的能力，加強各區(qū)域電網骨干網架，提升電網穩(wěn)定水平，增強電網運行靈活性，完善電力相關企業(yè)信息化建設，實現與用戶之間的信息互動，充分發(fā)揮信息技術在重大決策和現代化管理中的作用等。這些問題的解決是現有電網向可靠、自愈、經濟、兼容、集成和安全的智能電網演進的關鍵。搭建新一代智能電網信息通信技術(ICT)平臺是智能電網建設的基礎。

同時，物聯(lián)網作為一種實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的新型通信網絡，已經在物流管理、智能建筑、安全服務、健康醫(yī)療等多個領域進行了試點應用，并且收到了良好的效果。物聯(lián)網通過射頻識別(RFID)、無線傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，將任何物品與互聯(lián)網相連，從而實現物與物、人與物之間的信息交互和通信。其中無線傳感器網絡和RFID技術是物聯(lián)網末端最關鍵的技術。

目前，智能電網和物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展均被提升到國家經濟發(fā)展的戰(zhàn)略決策層面，如何將智能電網和物聯(lián)網有機地結合起來是電力發(fā)展中需要解決的重要問題。將物聯(lián)網引入新一代智能電網信息通信技術(ICT)平臺中，不應是對當前電力通信網的重構，而是在現有各種網絡充分發(fā)展的基礎上，利用傳感器網絡擴展物與物之間的直接通信方式，從而降低電網生產環(huán)節(jié)中的人工參與度，提升電網的安全系數。與此同時，還應利用物聯(lián)網異構融合、兼容開放、自組織自愈等突出特點，與互聯(lián)網緊密結合，實現多種網絡的互聯(lián)互通，實現電網與社會的相互感知與互動?；谖锫?lián)網的應用能夠極大地拓寬現有電力通信網的業(yè)務范圍，提高電力系統(tǒng)的安全性和抗故障、御災害能力，實現與用戶的信息交互，最終達成智能電網節(jié)能減排、兼容互動、安全可靠的目標。

本文結合物聯(lián)網的基本網絡架構和業(yè)務特性，通過對智能電網輸電、變電、配電和用電四大環(huán)節(jié)的業(yè)務需求分析，提出了面向智能電網ICT平臺的物聯(lián)網分層體系架構，并將物聯(lián)網與現有電力通信網的性能進行了對比。在此基礎上，針對智能電網生產環(huán)節(jié)提出了基于無線傳感器網絡的應用方案;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互動化的物聯(lián)網解決方案。

多年來，盡管國內電力行業(yè)在通信技術方面做了大量工作，對電網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，現有電力信息通信平臺仍然遠不能滿足其內在需求。因此，必須從戰(zhàn)略高度重視新型信息通信網絡體系結構的研究與試驗工作，構建安全、可靠、穩(wěn)定、適用、快速的智能電網ICT平臺。

從總體目標上看，面向智能電網的ICT平臺應當是高度集成的開放式通信系統(tǒng)。它在覆蓋范圍上應涵蓋電源、電網、用戶的全流程，形成統(tǒng)一整體;在業(yè)務環(huán)節(jié)上應覆蓋電網建設、生產調度、電能交易、技術管理的全方位;在管理控制上應貫穿電網規(guī)劃、設計、建設、運行維護、技術改造、退役的全過程;在數據流傳送上應包括信息采集、信息傳輸、信息集成、信息展現、決策應用等各階段，最終形成電力流、信息流、業(yè)務流的高度融合和一體化。智能電網ICT平臺除了為電網安全、穩(wěn)定、經濟、優(yōu)質和高效運行提供全方位技術支撐外，還將為綠色節(jié)能環(huán)保、資源最優(yōu)化配置、防災減災等方面提供堅強的技術支持。

面向智能電網的物聯(lián)網應用框架

由于現有電力通信網在數據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，無法實現線路的實時監(jiān)控;系統(tǒng)自愈、自恢復能力完全依賴于實體冗余;對客戶的服務簡單、信息單向;系統(tǒng)內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，不能構成一個實時的有機統(tǒng)一整體，所以整個電網的智能化程度還不夠高。

針對目前電力通信網中存在的諸多問題搭建面向智能電網的物聯(lián)網應用框架，其實質是利用物聯(lián)網搭建的支撐全面感知、全景實時的通信系統(tǒng)，將物聯(lián)網的環(huán)境感知性、多業(yè)務和多網絡融合性有效地植入智能電網ICT平臺中，從而掃除數據采集盲區(qū)，清除信息孤島，實現實時監(jiān)控、雙向互動的智能電網通信平臺。

從具體內容上看，如圖1所示，面向智能電網的物聯(lián)網結合電網各大環(huán)節(jié)的應用需求，確立了智能輸電、智能變電、智能配電和智能用電四大應用模塊，從四大模塊的應用需求側出發(fā)搭建電力綜合信息平臺，面向上層的信息處理和應用，信息平臺數據庫作為信息處理的有效載體，緊密結合云計算技術，以實現泛在數據的實時處理分析，通過對海量信息的有效處理實現包括對輸電線路、變電站設備、配電線路及配電變壓器的實時監(jiān)測和故障檢修，統(tǒng)一調配電力資源，實現與用戶的信息雙向互動，進而實現高效、經濟、安全、可靠和互動的智能電網內在要求。