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电力物联网行业应用实例分析电力物联网的特点电力行业对“物联网”的理解应该是：物联网是一个实现电网基础设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。电力物联网的3大要素：电力信息的采集、电力信息的传递和电力信息的处理。电力物联网的特点电力物联网实际上是专用网电力物联网往往是受限网络电力物联网具有高度的安全性和可靠性电力物联网应用场景分析用电侧（智能家居、电动汽车入网、需求响应）配电侧（配电设备监测与控制）变电侧（智能化巡检）输电侧（高压线路巡检）发电侧（发电机监测、DER并网）电网资产管理（资产全寿命周期管理）其他（电力猫）感知识别技术网络与通信技术计算与服务技术管理与支撑技术输电环节:线路监控、视频监控……①发电移动通信网络供电企业PortalCRM变电站配电环节:配网自动化、设备监控……变电环节:设备巡检、视频监控……用电环节:智能家居、远程抄表、客户关怀……②输电③变电④配电⑤用电⑥调度电力物联网应用场景分析用电侧-智能家居用电侧-智能家居总结现有国内应用模式，主要为：家电厂商（海尔、美的、海信、奥克斯、长虹、松下等）与智能硬件企业（小米、华为、南瑞智芯、极路由等）开发智能化产品，用户使用厂商自主研发客户端/APP或者互联网企业（百度、腾讯、阿里云）的平台，实现对家用电器的智能化监测和控制。现有智能家居产业链中，各行业分别采用以下几种方式实现智能家居。智能硬件企业纷纷采用了手机+智能来搭建自己的智能家居平台。互联网企业：用解决方案做免费午餐。传统家电企业：产业联盟式入口，用联盟来打造智能家居入口。电网公司：智能电表、智能小区、智能园区。用电侧-智能家居应用实例拉斯维加斯最大酒店之一的凯萨娱乐集团与美国物联网平台艾拉智控（Ayla）借力微信平台，在凯萨娱乐集团下的LINQ酒店向大众展示最新的智能家居房间。实现遥控可控制明暗度的灯、窗帘、百叶窗、温控计、门锁等。用电侧-智能家居应用实例京东与多个电器品牌合作，建立“京东微连”，帮助用户实现对智能家电的统一监测与控制用电侧-需求响应试点省市需求响应系统架构分三个层级，第一层为试点省市需求响应平台（系统），第二层为需求响应负荷集成商或与需求响应平台（系统）直接连接的电力用户，第三层为与需求响应负荷集成商连接的电力用户；其中第一层与第二层之间的信息交互，有的试点单位是利用公共互联网，如佛山、北京、上海等，有的试点单位利用“移动通信网+电力专网”，如江苏。用电侧-需求响应应用实例以江苏省为例，电网公司开发了专门的DR平台作为DR系统，执行用户管理、需求下发与确认、效果评估功能。监测平台与DR平台建立了专门的数据同步通道，能够监督DR执行过程，并利用电网公司存储的用户负荷数据协助完成DR效果评估；DR平台借助短信、手机APP或其他即时通信软件等向参与用户发送需求信息；也可以直接与用户部署的能量管理系统交互信息。用电侧-电动汽车应用实例互联网通信PC客户端移动客户端App充电桩1充电桩N无线互联网采集前置服务器主站Web服务器主站数据库服务器系统操作员电动车客户阿里云平台：承载“主站”相关服务器的运行App端：是电动车客户与充电桩进行交互的桥梁，使其可以发起充电任务，查看充电信息等操作。充电桩：作为终端硬件与电动车相连，接收主站指令并上报运行参数。PC端：作为系统操作员访问主站的终端，查看系统整体运营信息。用电侧-电动汽车应用实例用电侧-产业链总体来说，用户侧对物联网的应用比较丰富，产业链组成多元化。终端设备•智能家电•智能插座•智能电表数据通信•电信网•物联网•电力专网系统集成商•终端APP•智能家居平台服务提供商客户下游家电厂商（海信、海尔等）；智能硬件企业（小米、华为、南瑞等）；电网公司。中游互联网企业（百度、腾讯、京东）；智能硬件企业（手机+智能）；电信运营商；电网公司。上游互联网企业）；智能硬件企业（手机+智能）；电网公司。配电侧物联网在配电网自动化方面的应用：快速故障诊断、隔离和自动恢复供电、无功/电压控制、配网潮流检测分析计算等。物联网在配电网设备状态监测、预警与检修方面的应用：对配电网关键设备的环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息的感知与监测；配电网设备安全防护预警；对配电网设备故障的诊断评估和配电网设备定位检修等方面。物联网技术在配电网现场作业管理方面的应用：身份识别、电子标签与电子工作票、环境信息监测、远程监控等。搭建配电网现场作业管理系统，实现确认对象状态，匹配工作程序和记录操作过程的功能，减少误操作风险和安全隐患，真正实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。智能微网管理应用：通过各类气象传感器，可实时采集风速、风向、温湿度等微气象信息，并通过相应的评估系统对风能、太阳能发电进行预测。同时，利用物联网技术也可以对风能、太阳能等新能源发电进行监测、控制和功率调节。其他：巡检人员的定位、设备运行环境和状态信息的感知、辅助状态检修和标准化作业指导等。配电侧-基于相邻通信的配网快速复电系统变电侧物联网技术在智能变电站中的应用，主要体现在:建立智能变电站信息监控与采集系统，实现对智能变电站设备、资源、运行状况的全面监控与管理。建立基于物联网的智能变电站通信信息一体化平台，实现变电站信息通信的统一接口。建立智能变电站状态监测系统、故障预警与自动恢复系统、自动决策分析系统。建立智能变电站与输电系统、调度系统、分布式发电系统的物联网接口，将智能变电站纳入整个智能电网的物联网体系。变电侧-智能机器人巡检系统变电侧-变电站360度全视角安全防护系统360度全视角安全防护系统，为防止人员误入间隔，采用地埋、壁挂式振动传感器，布设在设备周围空间，感应人员位置，传送设备操作信号。每次操作前需在系统平台设置好允许的工作区域，形成“虚拟围栏”，作业过程若有人误入“围栏”，系统会发出报警。同时，智能和移动视频可以对工作人员所在位置和操作情况定位跟踪，智能视频探测到有人靠近时，能通过对人员位置和设备的联动确认是否正确，移动视频则以人工复核的方式再次移动监督，多道防线保证现场操作准确无误。（南方电网）输电侧电力物联网在输电侧的应用主要体现在:输电线路状态检测，主要包括使用传感器、无人机、智能化通讯设备实现雷电定位和预警、输电线路气象环境监测与预警、输电线路覆冰监测与预警、输电线路在线增容、导地线微风振动监测、导线温度与弧垂监测、输电线路风偏在线监测与预警、输电线路图像与视频监控、输电线路运行故障定位及性质判断、绝缘子污秽监测与预警、杆塔倾斜在线监测与预警等方面。线路安全检修管理应用。电力物联网改进线路的检修安全管理，特别是安全措施、检修操作和检修质量，使局端对现场进行全面、及时、互动的监督管理，提高线路检修的安全性、检修质量和工作效率。输电侧-实用化输电线路监测系统输电侧-物联网让输电线路可视可控场景一：视频监控：采用定时图片压缩传输。工作原理：监控数据定时传输。发送现场截图的条件是根据探测图像现场信息异常或者收到远程指令控制触发，激活视频图片采集和传输。场景二：视频监控：终端侧进行数字化视频压缩。工作原理：可定时传输数据，实时传输视频信号。在监控中心对视频数据进行分析和告警发电侧在智能电网的发电环节中，物联网的应用主要表现在传感器的应用及对发电机等的监测、DER并网等方面。电容传感器可以监测电机引出线传输的局部放电脉冲信号，同样的定子槽耦合器监测定子槽的局部放电电流脉冲信号，电流传感器监测空间传播的局部放电射频脉冲信号。把相关数据进行压缩，通过无线网专到监测中心。通过分析平台对数据进行综合分析，将数据通过报表、统计图等形式显示给发电企业，从使其整体把握发电状态及可能受到的影响，为电力生产和防灾减灾提供依据。发电侧-物联网在线监测系统应用场景：国网信息通信产业集团所属智芯公司自主开发的电力物联网在线监测系统已经在神华集团陕西榆林国华锦界电厂稳定试运行，智芯公司在原有电力物联网在线监测系统的基础上，结合发电机组空冷岛的实际运行状况和陕西榆林夏季、冬季的温度情况，最终确立了一套满足空冷机组冬季低温、夏季高温的空冷岛温度在线监测方案。该方案可为客户提供空冷岛后台监控软件和智能巡检终端，既保证了设备运行人员后台实时监控、存储、分析、调用监测数据，又为现场检修人员通过移动终端现场实时查看监测数据提供了便利。神华集团陕西榆林国华锦界电厂通过应用该套系统，已及时发现、处理空冷岛顺流区、逆流区结冰阻塞的空冷翅片导流管多根，有力保障了空冷机组冬季的安全运行。电网资产管理环节电网企业充分利用传感器网络、RFID射频识别、通用无线业务分组等技术实现电网资产管理的标识、感知和信息传送，利用业务应用系统实现电网资产管理的信息处理，从而借助物联网技术提升电网资产管理水平。基于物联网技术的电力设备状态全生命周期管理，将设备状态信息与资产管理信息进行有效整合，统一监控管理。发输配变侧-产业链总体来说，用户侧对物联网的应用比较丰富，产业链组成多元化。终端设备•传感器•机器人•无人机数据通信•电信网•物联网•电力专网系统集成商•终端APP•智能家居平台服务提供商保证电力供应下游电力集团。设备厂商。中游电信运营商；电力专网。上游电力集团。服务商。其他-电力猫电力猫即“电力线通讯调制解调器”，是通过电力线进行宽带上网的Modem的俗称。腾达（Tenda）P1000X2千兆电力猫适配器、TP-LINKTL-PA500套装500M电力线适配器，使用电力线实现IPTV、在线视频、网络游戏、大文件传输等各种应用。比传统路由器提速2~5倍。