一文讓你看懂物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的關(guān)系

2017-08-31 18:30:08 物聯(lián)之家　點(diǎn)擊量：評論 (0)

物聯(lián)網(wǎng)是二十一世紀(jì)的現(xiàn)象，是實(shí)體消費(fèi)產(chǎn)品連接到網(wǎng)絡(luò)，并開始通過傳感器和致動器的裝置相互溝通。智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）大多數(shù)的應(yīng)用之一。第一節(jié)簡介由于目前的能源危機(jī)，已開始要求各個地區(qū)需節(jié)能減碳。二氧

物聯(lián)網(wǎng)是二十一世紀(jì)的現(xiàn)象，是實(shí)體消費(fèi)產(chǎn)品連接到網(wǎng)絡(luò)，并開始通過傳感器和致動器的裝置相互溝通。智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）大多數(shù)的應(yīng)用之一。

第一節(jié)簡介

由于目前的能源危機(jī)，已開始要求各個地區(qū)需節(jié)能減碳。二氧化碳的排放和全球暖化已成為世界嚴(yán)重的問題，許多研究的發(fā)展目的是為了減少能源的消耗。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)，監(jiān)測和分析能源的消耗是基本的技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)是二十一世紀(jì)的現(xiàn)象，是實(shí)體消費(fèi)產(chǎn)品連接到網(wǎng)絡(luò)，并開始通過傳感器和致動器的裝置相互溝通。智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）大多數(shù)的應(yīng)用之一。由于訊息認(rèn)知、傳輸、處理廣泛地存在于智能電網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)、安全管理、安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和互動等將扮演重要的角色。自從實(shí)施智能電網(wǎng)技術(shù)后，能夠在高峰時(shí)段視情況調(diào)整系統(tǒng)的負(fù)載平衡，以及對于居民的目標(biāo)是利用以時(shí)間為基礎(chǔ)的定價(jià)通知需求響應(yīng)機(jī)制，減少在高峰時(shí)期的電用量。

第二節(jié)什么是智能電網(wǎng)？

智能電網(wǎng)的概念可以被定義為下一代電網(wǎng)，它利用先進(jìn)的控制和通訊技術(shù)，將能量產(chǎn)生、分配和消耗優(yōu)化。智能電網(wǎng)可以使用各種工具，例如先進(jìn)的定時(shí)器，雙向通訊和智能控制的設(shè)備，以提高系統(tǒng)的效率。此外，由于這些系統(tǒng)的種種優(yōu)點(diǎn)，智能電網(wǎng)扮演減少溫室氣體排放的作用。在智能電網(wǎng)中，能透過雙向通訊讓供貨商能實(shí)時(shí)觀察一間房子所消耗的能量，并經(jīng)由智能電表將訊息發(fā)送給消費(fèi)者。因此，智能電網(wǎng)能提高消費(fèi)者的參與度，以達(dá)到能量消耗優(yōu)化。

智能電網(wǎng)系統(tǒng)基本上可以分為三個主要部分，分別為產(chǎn)生、分配和消費(fèi)，如下說明：

一、發(fā)電：電力是使用各種可再生和不可再生資源（如使用煤，氣，風(fēng)廠，核電站，水電站，太陽能電站等火電廠）的方式由發(fā)電廠產(chǎn)生，發(fā)電機(jī)根據(jù)消費(fèi)者需求及有限的資源來生產(chǎn)電力。

二、配電：電力分配系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)將電力從電力產(chǎn)生器傳遞給消費(fèi)者。配電通過配電站和輸電線路。該電力在電力傳輸?shù)倪^程中損耗最小。某部分電力慢慢流失是因?yàn)閭鬏斁€所產(chǎn)生的熱。

三、電力消耗：電力消耗會因不同機(jī)構(gòu)的消費(fèi)者（例如，家用，工業(yè)和政府機(jī)關(guān)）而有所不同。因此，必須確認(rèn)各電力的需求，使得電力供給及分配優(yōu)化。為了實(shí)施這一目標(biāo)，智能電表裝置可以快速、準(zhǔn)確地收集電力消耗的數(shù)據(jù)。

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

五、集中器／通訊閘：一個集中器，作為數(shù)據(jù)的有效轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)備。集中器收集在家庭中特定區(qū)域的智能電表的消耗數(shù)據(jù)以及儲存在緩沖器的數(shù)據(jù)。M2M的協(xié)議轉(zhuǎn)換集訊器從緩沖區(qū)中取出排列第一的封包，并將封包(本地網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的訊號流量)傳送連回至電信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)并進(jìn)一步與電信核心網(wǎng)絡(luò)鏈接傳輸。

六、廣域網(wǎng)（WAN）基地臺：廣域網(wǎng)基地臺從集中器累積數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)經(jīng)由回程有線網(wǎng)絡(luò)傳送至控制中心。廣域網(wǎng)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(shù)據(jù)后，用這些數(shù)據(jù)來估算電力的需求，使發(fā)電和配電優(yōu)化。

圖5.1智能電網(wǎng)提升能源系統(tǒng)，客戶可以使用該系統(tǒng)提供更高的可靠性和訊息來節(jié)約能源

第三節(jié)物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

為了將物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展到智能電網(wǎng)，關(guān)鍵是這些新技術(shù)。利用新材料技術(shù)，訊息技術(shù)和通訊技術(shù)等，物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備正朝向更小、電力消耗更低、電池壽命更長的方向前進(jìn)。在生活中，有著無所不在的通訊溝通、更寬的帶寬、更強(qiáng)的計(jì)算能力、決策和智能控制的能力。在智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要情況如下：

一、自動抄表系統(tǒng)（AMR）與高可靠性

自動抄表系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中有著明顯作用。它是一個負(fù)責(zé)采集、智能處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控電力消耗資訊的系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)支持自動采集、異常測量、電能質(zhì)量監(jiān)測與消費(fèi)行為分析。此外，該系統(tǒng)還有以下功能，如訊息發(fā)布或是分布式能源監(jiān)視與智能功率裝置之間的訊息交換。

圖5.2根據(jù)PLC和OPLC的AMR架構(gòu)

在傳統(tǒng)上，電力消耗的訊息是經(jīng)由人工在現(xiàn)場收集一段時(shí)間，這導(dǎo)致時(shí)效性不足、準(zhǔn)確性和適應(yīng)性也都不夠。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）、電力線通訊（PLC）和光纖電源線通訊（OPLC）來收集電量數(shù)據(jù)，并經(jīng)由私人電力線通訊網(wǎng)絡(luò)和公用通訊網(wǎng)取得有用的實(shí)時(shí)信息，而今后能經(jīng)由先進(jìn)的通訊技術(shù)、估算技術(shù)和電能計(jì)量技術(shù)達(dá)到電力消耗統(tǒng)計(jì)、分析的使用狀態(tài)。此系統(tǒng)的意義在于它的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效率的電能質(zhì)量統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測方面。此系統(tǒng)將大大增強(qiáng)傳統(tǒng)AMR系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。人們可以從該系統(tǒng)享受到許多好處。他們可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)和電力消耗分析來調(diào)整用電，以及實(shí)施階梯電價(jià)以達(dá)到省錢的目的。

責(zé)任編輯：lixin

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