李太華

【關鍵詞】EPON 物聯(lián)網(wǎng) 智能電網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應用是電力物聯(lián)網(wǎng)。國家已經(jīng)出臺發(fā)布了多項推動物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的政策，同時示范物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域應用和關鍵技術的研究。為了促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進步，國家電網(wǎng)公司通過開展“物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域應用示范”工作。在電網(wǎng)領域更好地帶動了物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，應用示范效果也達到很好的提升。其實，選擇搭建物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層也是一個難點和重點。

1 物聯(lián)網(wǎng)的設計原則和設計目標

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的設計原則

由于物聯(lián)網(wǎng)建設必須嚴格遵守國家電網(wǎng)公司信息化建設SG-ERP架構(gòu)管控和“四統(tǒng)一”的要求，所以我們必須側(cè)重遵守一些設計原則。依據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)技術的應用特點，大概有以下幾種原則。

1.1.1 “四統(tǒng)一”原則

也就是公司信息化的“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一領導、統(tǒng)一建設”的四大原則。必須要遵循公司相應的規(guī)范、標準、制度、設計和進度的要求，應在公司統(tǒng)一指導下開展好物聯(lián)網(wǎng)應用示范的工作。

1.1.2 先進性原則

項目應該要有一定的前沿性和先進性，當然項目所用的材料、設備和技術也必須符合可靠性和安全性的要求，符合相應的發(fā)展方向，進而促進物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展。

1.1.3 實用性原則

由于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與實際互相聯(lián)系，所以我們所用的產(chǎn)品、技術和設備都要符合實際的要求，應該具有實效性，從而解決好生活中的實際問題，使得電力生產(chǎn)管理水平得到發(fā)展，電網(wǎng)得到發(fā)展。必須注意的是，一定不要為了示范而進行示范，否則的話可能會產(chǎn)生意外的安全隱患和一定的經(jīng)濟損失。

1.1.4 規(guī)范化原則

根據(jù)國家電網(wǎng)公司SG-ERP數(shù)據(jù)、平臺功能、接口、編碼規(guī)范以及管理制度等軟硬件集成相關的標準和規(guī)范，進行物聯(lián)網(wǎng)領域應用示范項目的建立。如果有一些沒有確定的公司標準制度，則應該以行業(yè)標準、國家標準和IEC、OGC、ISO等相關國際標準。

1.1.5 安全性原則

在進行物聯(lián)網(wǎng)領域應用示范項目的建立時，要有一定的抗攻擊性，也應該保證應用安全、數(shù)據(jù)安全、物理安全等。相應的規(guī)章制度有《國家電網(wǎng)公司應用軟件通用安全要求》、《智能電網(wǎng)安全防御體系》以及《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》（國家電監(jiān)會5號令）。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的設計目標

首先，在物聯(lián)網(wǎng)項目的研究和建立的過程中應該完成《電力物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術規(guī)范》的制定標準。在電力物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的參照下，建立起一定的示范作用。同時，面向生產(chǎn)管理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)的應用的標準化數(shù)據(jù)服務接口給予提供，從而使得物聯(lián)網(wǎng)功能應用和業(yè)務集成的功能得到實現(xiàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)感知技術實現(xiàn)玉皇閣10kv配電線路狀態(tài)的故障預警和在線監(jiān)測。

2 電力物聯(lián)網(wǎng)應用的實施方案

2.1 電力物聯(lián)網(wǎng)應用的實施范圍

配網(wǎng)線路、環(huán)網(wǎng)柜、電纜井、開閉所、配變以及電纜溝是主要監(jiān)測的配網(wǎng)設施。配電網(wǎng)線路的預警以及監(jiān)測的實施范圍也包括在配網(wǎng)線場安傳感器，從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)配網(wǎng)設施的故障預警和在線監(jiān)測。其中，試點物聯(lián)網(wǎng)應用示范的項目選取了四個環(huán)網(wǎng)柜、一個用戶配變和一條架空線路，在興慶區(qū)進行實施?，F(xiàn)場實施的內(nèi)容包括安裝一系列的傳感器，其中有無限水浸傳感器、無線故障電流傳感器骨干節(jié)點、無線紅外點陣溫度傳感器、無線設備溫度傳感器、無線溫濕度傳感器以及無線門磁傳感器。這些傳感器要基于統(tǒng)一的信息模型。同時，要依據(jù)當時的情況安裝好骨干節(jié)點，從而組成無線傳感網(wǎng)絡。

2.2 電力物聯(lián)網(wǎng)應用的通信方案

2.2.1 接入方式的選擇

根據(jù)供電公司配電供信網(wǎng)現(xiàn)狀和SDH骨干環(huán)網(wǎng)現(xiàn)狀，滿足各種業(yè)務的靈活接入，設計出符合要求的SDH網(wǎng)絡和配電通信接入網(wǎng)的帶寬接入。所以，進而可以滿足“即插即用”的相應需求，采用SDH技術和EPON技術進行組建建設物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層。

整體網(wǎng)利用之前的SDH和EPON技術網(wǎng)絡，在配電終端節(jié)點處和變電站部署匯聚控制層布置好無線傳感器。然后，傳遞預警和監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳送至原有的EPON的網(wǎng)絡中，接著通過匯聚控制層處理傳感器的各種數(shù)據(jù)。最后，通過SDH網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉脤拥慕y(tǒng)一網(wǎng)關中。

2.2.2 現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎

（1）SDH網(wǎng)絡現(xiàn)狀。利用數(shù)字同步傳輸系統(tǒng)進行技術方面的組網(wǎng)，核心層10G、接入層2.5G，骨干節(jié)點100%光纖覆蓋，環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)已經(jīng)非常堅強。全網(wǎng)節(jié)點均配置，網(wǎng)絡的全覆蓋，接入能力的增強以及網(wǎng)絡帶寬的提升可以為各種智能電網(wǎng)核心匯聚層提供需求。

（2）配電通信網(wǎng)現(xiàn)狀。供電公司的組網(wǎng)技術是采用太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡。整體網(wǎng)絡覆蓋范圍廣，包括開閉所、柱上變壓器和重要環(huán)網(wǎng)柜等配電節(jié)點。同時，通信網(wǎng)可以靈活承載各類IP業(yè)務。

2.3 相應的功能要求

具體的功能要求是需要實現(xiàn)運行環(huán)境監(jiān)測、設備狀態(tài)監(jiān)測以及查詢統(tǒng)計等功能。當然，也要求要能夠達到配電線路在線預警以及監(jiān)測的功能目的。圖1是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)。

3 總結(jié)

本文通過闡述電力物聯(lián)網(wǎng)的建設路徑，分析了電力物聯(lián)網(wǎng)通信的需求。同時結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎，擴大了物聯(lián)網(wǎng)技術的應用范圍，深化了物聯(lián)網(wǎng)技術的相關應用。物聯(lián)網(wǎng)還仍處在試點應用階段，通過對物聯(lián)網(wǎng)相關技術的深入探索，可以為物聯(lián)網(wǎng)相關技術的推廣應用提供一定的基礎。

參考文獻

[1]江華,文俊.基于EPON技術的電力物聯(lián)網(wǎng)的建設探討[J].光通信技術,2013(10).