一文讓你看懂物聯網與智能電網的關系

2017-08-31 18:30:08 物聯之家　點擊量：評論 (0)

物聯網是二十一世紀的現象，是實體消費產品連接到網絡，并開始通過傳感器和致動器的裝置相互溝通。智能電網是物聯網（IoT）大多數的應用之一。第一節簡介由于目前的能源危機，已開始要求各個地區需節能減碳。二氧

物聯網是二十一世紀的現象，是實體消費產品連接到網絡，并開始通過傳感器和致動器的裝置相互溝通。智能電網是物聯網（IoT）大多數的應用之一。

第一節簡介

由于目前的能源危機，已開始要求各個地區需節能減碳。二氧化碳的排放和全球暖化已成為世界嚴重的問題，許多研究的發展目的是為了減少能源的消耗。為了實現節能環保技術，監測和分析能源的消耗是基本的技術。

物聯網是二十一世紀的現象，是實體消費產品連接到網絡，并開始通過傳感器和致動器的裝置相互溝通。智能電網是物聯網（IoT）大多數的應用之一。由于訊息認知、傳輸、處理廣泛地存在于智能電網，物聯網技術在電網建設、安全管理、安全監控、數據采集和互動等將扮演重要的角色。自從實施智能電網技術后，能夠在高峰時段視情況調整系統的負載平衡，以及對于居民的目標是利用以時間為基礎的定價通知需求響應機制，減少在高峰時期的電用量。

第二節什么是智能電網？

智能電網的概念可以被定義為下一代電網，它利用先進的控制和通訊技術，將能量產生、分配和消耗優化。智能電網可以使用各種工具，例如先進的定時器，雙向通訊和智能控制的設備，以提高系統的效率。此外，由于這些系統的種種優點，智能電網扮演減少溫室氣體排放的作用。在智能電網中，能透過雙向通訊讓供貨商能實時觀察一間房子所消耗的能量，并經由智能電表將訊息發送給消費者。因此，智能電網能提高消費者的參與度，以達到能量消耗優化。

智能電網系統基本上可以分為三個主要部分，分別為產生、分配和消費，如下說明：

一、發電：電力是使用各種可再生和不可再生資源（如使用煤，氣，風廠，核電站，水電站，太陽能電站等火電廠）的方式由發電廠產生，發電機根據消費者需求及有限的資源來生產電力。

二、配電：電力分配系統的網絡將電力從電力產生器傳遞給消費者。配電通過配電站和輸電線路。該電力在電力傳輸的過程中損耗最小。某部分電力慢慢流失是因為傳輸線所產生的熱。

三、電力消耗：電力消耗會因不同機構的消費者（例如，家用，工業和政府機關）而有所不同。因此，必須確認各電力的需求，使得電力供給及分配優化。為了實施這一目標，智能電表裝置可以快速、準確地收集電力消耗的數據。

四、智能電表：智能電表，它能收集家里家電的消耗數據。家電和智能電表共同建立一個家庭局域網絡（HAN）。

五、集中器／通訊閘：一個集中器，作為數據的有效轉發器的設備。集中器收集在家庭中特定區域的智能電表的消耗數據以及儲存在緩沖器的數據。M2M的協議轉換集訊器從緩沖區中取出排列第一的封包，并將封包(本地網絡所產生的訊號流量)傳送連回至電信網絡的節點并進一步與電信核心網絡鏈接傳輸。

六、廣域網（WAN）基地臺：廣域網基地臺從集中器累積數據，并將這些數據經由回程有線網絡傳送至控制中心。廣域網基地臺分配帶寬給每個集中器。

七、控制中心：控制中心從WAN基地臺接收儲存數據后，用這些數據來估算電力的需求，使發電和配電優化。

圖5.1智能電網提升能源系統，客戶可以使用該系統提供更高的可靠性和訊息來節約能源

第三節物聯網在智能電網中的應用

為了將物聯網的應用擴展到智能電網，關鍵是這些新技術。利用新材料技術，訊息技術和通訊技術等，物聯網的設備正朝向更小、電力消耗更低、電池壽命更長的方向前進。在生活中，有著無所不在的通訊溝通、更寬的帶寬、更強的計算能力、決策和智能控制的能力。在智能電網中物聯網應用的主要情況如下：

一、自動抄表系統（AMR）與高可靠性

自動抄表系統在智能電網中有著明顯作用。它是一個負責采集、智能處理和實時監控電力消耗資訊的系統。物聯網支持自動采集、異常測量、電能質量監測與消費行為分析。此外，該系統還有以下功能，如訊息發布或是分布式能源監視與智能功率裝置之間的訊息交換。

圖5.2根據PLC和OPLC的AMR架構

在傳統上，電力消耗的訊息是經由人工在現場收集一段時間，這導致時效性不足、準確性和適應性也都不夠。遠程抄表系統是利用無線傳感器網絡（WSN）、電力線通訊（PLC）和光纖電源線通訊（OPLC）來收集電量數據，并經由私人電力線通訊網絡和公用通訊網取得有用的實時信息，而今后能經由先進的通訊技術、估算技術和電能計量技術達到電力消耗統計、分析的使用狀態。此系統的意義在于它的實時、準確、有效率的電能質量統計和監測方面。此系統將大大增強傳統AMR系統的穩定性和準確性。人們可以從該系統享受到許多好處。他們可以根據統計和電力消耗分析來調整用電，以及實施階梯電價以達到省錢的目的。