智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)

1、 物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。 物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，將有力帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，引領(lǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略性調(diào)整，引發(fā)社會(huì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的深度變革，具有巨大的戰(zhàn)略增長(zhǎng)潛能，已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家構(gòu)建社會(huì)新模式和重塑國(guó)家長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力的先導(dǎo)力。 物聯(lián)網(wǎng)定義：顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。 “物

2、”的含義這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍： o要有相應(yīng)信息的接收器； o要有數(shù)據(jù)傳輸通路； o要有一定的存儲(chǔ)功能； o要有CPU； o要有操作系統(tǒng)； o要有專門的應(yīng)用程序； o要有數(shù)據(jù)發(fā)送器； o遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議； o在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。 物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)展步驟主要如下： （1）對(duì)物體屬性進(jìn)行標(biāo)識(shí)，直接存儲(chǔ)在標(biāo)簽中，動(dòng)態(tài)屬性需要先由傳感器實(shí)時(shí)探測(cè)； （2）需要識(shí)別設(shè)備完成對(duì)物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式； （3）將物體的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行挠商幚碇行耐瓿晌矬w通信的相關(guān)計(jì)算。 屬性標(biāo)示處理計(jì)算信息讀取物聯(lián)網(wǎng)三大特征：智能處理智能處

3、理全面感知全面感知傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)?？煽總鬏斂煽總鬏斖ㄟ^(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù)，從海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)架構(gòu)：o 應(yīng)用層o 網(wǎng)絡(luò)層o 感知層o 應(yīng)用層 物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用。o 網(wǎng)絡(luò)層 相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理信息。o 感知層 相當(dāng)于人的神經(jīng)末梢，其主要功能是識(shí)別物體，采集信息。 物聯(lián)網(wǎng)三大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)三大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：RFID射頻識(shí)別射頻識(shí)別傳

4、感網(wǎng)傳感網(wǎng)M2M物物通信物物通信物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)RFID： (Radio Frequency Identification)即即射頻識(shí)別射頻識(shí)別，俗稱，俗稱電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽 定義： RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線非接觸式的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，它通過(guò)射頻信號(hào) 自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。 最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成： 1、標(biāo)簽（Tag，即射頻卡）：用于和射頻天線間進(jìn)行通信。 2、閱讀器：讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備。 3、天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。 傳感網(wǎng)：傳感網(wǎng)：定義定義：傳感網(wǎng)的定義為隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點(diǎn)，通過(guò)自組織的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

5、。傳感網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：傳感網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：包括三部分，傳感器節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)，管理節(jié)點(diǎn)。用途：獲取觀察目標(biāo)的相關(guān)信息，使其利于管理用途：獲取觀察目標(biāo)的相關(guān)信息，使其利于管理M2M：簡(jiǎn)單的說(shuō)，M2M是將數(shù)據(jù)從一臺(tái)終端傳送到另一臺(tái)終端，也就是就是機(jī)器與機(jī)器的對(duì)話。但從廣義上M2M可代表機(jī)器對(duì)機(jī)器（Machine to Machine）人對(duì)機(jī)器（Man to Machine）、機(jī)器對(duì)人（Machine to Man）、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)器(Mobile to Machine)之間的連接與通信，它涵蓋了所有實(shí)現(xiàn)在人、機(jī)器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)和手段。 M2M的發(fā)展情況的發(fā)展情況 ：隨著包括通信設(shè)備、管理軟件等相關(guān)技

6、術(shù)的深化，M2M產(chǎn)品成本的下降，M2M業(yè)務(wù)將逐漸走向成熟。目前，在美國(guó)和加拿大等國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)、機(jī)械服務(wù)、維修業(yè)務(wù)、自動(dòng)售貨機(jī)、公共交通系統(tǒng)、車隊(duì)管理、工業(yè)流程自動(dòng)化、電動(dòng)機(jī)械、城市信息化等領(lǐng)域的應(yīng)用。 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋到各個(gè)角落、各個(gè)領(lǐng)域，“十二五”期間，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)投資十大領(lǐng)域 ：o 智能電網(wǎng) o 智能交通 o 智能物流 o 智能家居 o 環(huán)境與安全檢測(cè) o 工業(yè)與自動(dòng)化控制 o 醫(yī)療健康 o 精細(xì)農(nóng)牧業(yè) o 金融與服務(wù)業(yè) o 國(guó)防軍事 在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的十大領(lǐng)域中，智能電網(wǎng)的投資規(guī)模最大。將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)，構(gòu)建電網(wǎng)運(yùn)行及管理信息感知服務(wù)中心，物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)結(jié)合將大大

7、提升智能電網(wǎng)信息通信支持能力。 構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，是適應(yīng)中國(guó)國(guó)情，滿足未來(lái)各方面發(fā)展需求的戰(zhàn)略性選擇。 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求量持續(xù)增長(zhǎng)，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益嚴(yán)峻，調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)全球氣候變化，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類社會(huì)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，更成為電力工業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心動(dòng)力。在此背景下，智能電網(wǎng)成為全球電力工業(yè)應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)的共同選擇。美國(guó)智能電網(wǎng)概念： 通過(guò)利用數(shù)字技術(shù)提高電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和效率，利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)和規(guī)劃方案的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，對(duì)各類資源和服務(wù)進(jìn)行整合重組。其范疇不僅涵蓋配電和用電，還包括輸電、運(yùn)行、調(diào)

8、度等方面。美國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的七大特征：p 自愈：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并立即采取措施加以控制或糾正。達(dá)到不中斷對(duì)用戶 供電服務(wù)的目的。 p 互動(dòng)：消費(fèi)者自主選擇適合自己的用電方案，也可提出個(gè)性化服務(wù)的要求， 以滿足特殊需求。p 兼容：可以接入各種分布式電源。如太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源。p 高效：提高電網(wǎng)輸送效率，提高能源利用率。p 創(chuàng)新：鼓勵(lì)并推動(dòng)創(chuàng)新性產(chǎn)品、服務(wù)和市場(chǎng)的發(fā)展。p 優(yōu)質(zhì)：電壓、頻率波動(dòng)符合供電質(zhì)量要求，諧波污 染可以有效控制，保障供電質(zhì)量。p 安全：通過(guò)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)網(wǎng)架，提高電網(wǎng)應(yīng)對(duì)各種物 理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力，可靠處理系統(tǒng)故障。歐盟智能電網(wǎng)概念： 通過(guò)采用創(chuàng)新性的產(chǎn)品和服務(wù)，使用智能監(jiān)測(cè)

9、、控制、通信和自愈技術(shù)，有效整合發(fā)電方、用戶或者同時(shí)具有發(fā)電和用電特征成員的行為和行動(dòng)，可容納廣大范圍的小型分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)。歐盟智能電網(wǎng)發(fā)展的主要特征：p 靈活：滿足社會(huì)用戶的多樣性增值服務(wù)。p 易接入：保證所有用戶的連接通暢，尤其對(duì)于可再生能源和高效無(wú)CO2排放 或很少排放的發(fā)電資源能方便接入。p 可靠：保障供電可靠性，減少停電故障；保證供電質(zhì)量，滿足用戶要求。p 經(jīng)濟(jì)：實(shí)現(xiàn)有效的資產(chǎn)管理，提高設(shè)備利用率。 其研究重點(diǎn)在于研發(fā)可再生能源和分布式電源并網(wǎng)技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)汽車與電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行技術(shù)以及電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)技術(shù)，以便帶動(dòng)歐洲整個(gè)電力行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的特殊性

10、：o負(fù)荷、資源的逆向分布：西電東送。o主要區(qū)別：大風(fēng)電、光伏發(fā)電，遠(yuǎn)距離輸送，以特高壓骨架為基礎(chǔ)。 我國(guó)用電面臨的形勢(shì)：p 用戶側(cè)分布式電源發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛p 儲(chǔ)能設(shè)備大范圍應(yīng)用p 電力資源優(yōu)化配置成為全社會(huì)共識(shí)p 社會(huì)對(duì)供電服務(wù)的需求日趨多樣化p 分布式電源對(duì)計(jì)量提出新要求p 電力銷售市場(chǎng)迎來(lái)較大發(fā)展機(jī)遇 綜上所述，在新形勢(shì)下，必須采取新方法、新思路、新技術(shù)對(duì)出現(xiàn)的新問(wèn)題、新情況加以解決。迎接挑戰(zhàn)、滿足用戶需求、突破用電發(fā)展瓶頸、提升效率，大力建設(shè)我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)概念： 以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特

11、征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的主要內(nèi)涵：p 堅(jiān)強(qiáng)可靠：擁有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架、強(qiáng)大的電力輸送能力 和安全可靠的電力供應(yīng)，在故障發(fā)生時(shí) 能快速檢測(cè)、定位和隔離故障，并快速 恢復(fù)供電p 經(jīng)濟(jì)高效：提高電網(wǎng)運(yùn)行和輸送效率，減低運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)能源和資源的高 效利用p 清潔環(huán)保：促進(jìn)可再生能源的發(fā)展和利用，提高清潔能源在終端能源消費(fèi) 比重，降低能源消耗和污染物排放p 透明開(kāi)放：為電力市場(chǎng)化建設(shè)提供透明、開(kāi)放的實(shí)施平臺(tái)，提供高品質(zhì)的 附加增值服務(wù)p 友好互動(dòng)：靈活調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式，友好兼容各

12、類電源和用戶的接入和退 出，激勵(lì)電源與用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)調(diào)節(jié) 綜合前面國(guó)內(nèi)外對(duì)智能電網(wǎng)的定義，我們簡(jiǎn)單歸納總結(jié)一下： 智能電網(wǎng)就是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。發(fā)電輸變電配電用電 總結(jié)智能電網(wǎng)應(yīng)具備的特征： 新能源開(kāi)發(fā)是智能電網(wǎng)建設(shè)中很重要的一環(huán)，目前可供開(kāi)發(fā)使用的新能源主要有：太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿?。有關(guān)新能源太陽(yáng)能發(fā)電形式主要有兩種：光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。p太陽(yáng)能光熱發(fā)電太陽(yáng)能光熱發(fā)電 通過(guò)聚光裝置，利用太陽(yáng)光加熱工作介質(zhì)至沸點(diǎn)，使其由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)蒸汽，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。p太陽(yáng)能光伏發(fā)

13、電太陽(yáng)能光伏發(fā)電 利用光照是不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差而發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電p原理：風(fēng)的動(dòng)能先被風(fēng)力機(jī)的槳葉捕獲并轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再經(jīng)過(guò)一個(gè)含齒輪箱的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，由發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化。p展望：由于海上風(fēng)力資源豐富，而且風(fēng)力較高和穩(wěn)定，所以近海風(fēng)電是國(guó)際風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域。潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電是海洋能發(fā)電的主要形式。此領(lǐng)域具有較大發(fā)展空間。p原理：利用潮水的漲落所產(chǎn)生的水位差所具有的勢(shì)能來(lái)發(fā)電。p優(yōu)勢(shì)：不占用耕地、容易建造、投資較少。生物質(zhì)能發(fā)電生物質(zhì)的傳統(tǒng)定義：主要是指用于燃燒的薪柴、木炭、秸稈等農(nóng)作廢棄物。生物質(zhì)的現(xiàn)代定義：指利用現(xiàn)代生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)轉(zhuǎn)

14、化成燃料而使用的有機(jī)質(zhì)載體，如動(dòng)物糞便、生活垃圾、能源植物等。p原理：主要是讓生物質(zhì)發(fā)熱，利用熱能發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電p原理：和火力發(fā)電一樣，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 要利用地下熱能，首先要有“載熱體”把地下熱能帶到地面上來(lái)。目前利用的載熱體主要是地下天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型的不同可以分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。 智能電網(wǎng)不是終點(diǎn)，而是一個(gè)過(guò)程。目前，智能電網(wǎng)技術(shù)是國(guó)內(nèi)外有關(guān)電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)研究的熱點(diǎn)，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，智能電網(wǎng)的建設(shè)也必將被帶入新的高度?，F(xiàn)今，智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)正在融合發(fā)展現(xiàn)今，智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)正在融合發(fā)展 未來(lái)，將實(shí)

15、現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)應(yīng)用中的重大突破，將打造出電力物聯(lián)網(wǎng)芯片設(shè)計(jì)、應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、信息安全、軟件及測(cè)試平臺(tái)等完整的產(chǎn)業(yè)鏈。 相信，我們的生活會(huì)隨著物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的普及發(fā)展而變得更加美好！ 最后，再介紹一下國(guó)家比較重視的兩個(gè)項(xiàng)目：最后，再介紹一下國(guó)家比較重視的兩個(gè)項(xiàng)目： 三網(wǎng)融合、兩化合一三網(wǎng)融合、兩化合一何謂三網(wǎng)融合？有何效益？?jī)苫弦挥种甘裁?？三網(wǎng)融合三網(wǎng)融合：就是指電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的相互滲透、互相兼容、并逐步整合成為統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)?！叭W(wǎng)融合”是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，避免低水平的重復(fù)建設(shè)，形成適應(yīng)性廣、容易維護(hù)、費(fèi)用低的高速寬帶的多媒體基礎(chǔ)平臺(tái)。 三網(wǎng)融合將帶來(lái)的效益：1、信息服務(wù)將由單一業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向文字、話音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多媒體綜合業(yè)務(wù) 。2、有利于極大地減少基礎(chǔ)建設(shè)投入，并簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，降低維護(hù)成本。 3、使網(wǎng)絡(luò)從各自獨(dú)立的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)向綜合性網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)性能得以提升，資源利用水平進(jìn)一步提高。 4、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的整合，衍生出了更加豐富的增值業(yè)務(wù)類型，如圖文電視、視頻郵件等，極大地拓展了業(yè)務(wù)提供的范