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泛在电力物联网关键技术探讨及其应用前景预测.docx
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1、 泛在电力物联网关键技术探讨及其应用前景预测 摘要:随着科学技术的不断发展,我国开始构建以泛在电力物联网为核心的智能电网体系,在大数据分析、物联网应用等基础上推动电网经济运行、安全管理和服务优化。本研究主要从泛在物联网的基本架构出发,分析泛在电力物联网中的设备研发、通信服务及数据处理中的关键技术,确定其关键特征及应用前景,望在一定程度上推动泛在电力物联网建设和发展进程。关键词:泛在电力物联网;架构;关键技术;应用前景物联网技术能够实现物与物、物与人之间的信息交互,在全面感知、智能分析和稳定通信基础上实现电网可靠性、经济性的全面提升,已经成为新时期人们关注的焦点。2019年1月13日,国家电网首
2、次在“1号文件”中提出要以泛在电力物联网为核心,在大数据技术、物联网技术、自动化技术等基础上构建深入融合的智能电网。并以此为契机,开展电网战略性改革和创新,使我国智能电网建设迈上了一个新台阶。1 泛在电力物联网的基本架构泛在电力物联网是在泛在对象信息交互基础上形成的智能控制体系,能够围绕电网建设中的关键问题实现全面感知、高效交互和智能处理,安全、可靠、稳定地完成电网的电力传输、动态调配和远程控制,是新时期智能电网建设的关键部分,其基本架构见图1。图1 泛在电力物联网的基本架构1. 系统结构。泛在电力物联网主要包括平台层、网络层、终端层三大部分,分别完成“发”、“输”、“变”、“用”四个环节的实
3、时通信、远程调度和智能管控,利用数据感知、自组网络、数据通信、智能共享等全面提升电网安全效益和经济效益。2. 通信标准。泛在电力物联网构建过程中应按照数据类型、通信接口等形成对应通信标准,在协议规约基础上实现信息的可靠交互,如表1所示。表1 泛在电力物联网的通信标准通用规范接口通信与信息交互服务支持协同信息处理网络管理信息安全术语物理接口物理层信息描述支撑服务及接口网络管理安全技术需求分析数据接口MAC层信息存储参考模型安全管理参考架构组网中间接口安全评价3. 服务应用。泛在电力物联网服务体系涉及安全运行分析、能源高效调配、用电动态管理等,需在信息交互、智能分析及远程控制基础上实现电网平台的拓
4、展和优化,以确保电网安全效益及经济效益最大化。2 泛在电力物联网的关键技术2.1 智能芯片泛在电力物联网运行的过程中对智能装置要求较高,采用大量智能芯片进行数据通信和智能处理,为电网微型化、智能化管控奠定了良好基础。智能芯片具备高精度、低功耗、集成化处理等特点,运用该技术可以有效节约电网空间,在全面数据感知、综合数据采集、稳定数据传输等基础上提升电网通信的可靠性。同时,利用智能芯片还能够进行本地边缘计算,并配合自动化装置达到多元场景的实时分析和远程遥控,形成了安全、经济、高效、环保电网体系。2.2 智能通信泛在电力物联网数据通信主要利用5G技术和LPWA开展,其中LPWA实现低功耗网架支撑,5
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