傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個剛性系統(tǒng),缺乏柔性,不具備實時、可動態(tài)重組和可配置特性,其它不足還包括:電源的接入與退出、電能量的傳輸?shù)热狈椥?/font>;垂直的多級控制機制反應遲緩;物理冗余直接決定電網(wǎng)的自愈能力;信息不能雙向交互,不能滿足用戶多種需求;系統(tǒng)內部存在不同“信息孤島”,信息共享不足;各類自動化應用系統(tǒng)相互之間孤立割裂,不能構成統(tǒng)一實時的有機整體,使得整體電網(wǎng)的智能化程度較低,迫切需要電力及相關行業(yè)對未來電網(wǎng)的發(fā)展模型進行研究和建設,以應對電網(wǎng)面臨的各種挑戰(zhàn),智能電網(wǎng)就是在此背景下提出來的一種電網(wǎng)智能化運行模式。
中國的堅強智能電網(wǎng)是以堅強實體電網(wǎng)為基礎、以信息化平臺為支撐、以智能化控制為實現(xiàn)手段形成的統(tǒng)一整體,包括電能生產(chǎn)、輸送和使用的所有環(huán)節(jié),業(yè)務范圍全方面包括電網(wǎng)建設、生產(chǎn)調度、電能交易以及系統(tǒng)管理等,在電網(wǎng)規(guī)劃設計、建設、運行維護和設備更替的整個過程中,管理控制貫穿始終。智能電網(wǎng)中的物聯(lián)卡,需要覆蓋信息采集、傳輸、集成、展現(xiàn)以及決策應用等全部層面,利用網(wǎng)絡集成平臺,通過橫向貫通、縱向貫穿來達到交互和共享電網(wǎng)實時信息的目標,最終形成“三流”的高度融合。未來的堅強智能電網(wǎng)將由智能裝備層、智能生產(chǎn)調度和決策管理層構成,集中式和分布式電源以及各類終端用戶將分層分區(qū)柔性接入大、中型區(qū)域電網(wǎng),然后通過堅強骨干網(wǎng)架把這些大、中型區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)系起來。
在無線通信在智能電網(wǎng)的應用中,物聯(lián)卡技術是當前智能電網(wǎng)的研究熱點之一,它的出現(xiàn)具有重大的理論研究價值和廣闊的應用前景。物聯(lián)卡綜合微電子技術、網(wǎng)絡通信技術、嵌入式計算技術以及現(xiàn)代傳感器技術等多個學科領域,實現(xiàn)無線信息采集、處理和傳輸?shù)燃夹g。與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡比較,物聯(lián)卡具有成本低、可快速部署等特點,同時也保證與有線網(wǎng)絡同水平的容錯性。物聯(lián)卡同樣能夠實時監(jiān)測電網(wǎng)運行狀態(tài),采集相關參數(shù)等物理信息,提供更為全面完整的電網(wǎng)運營數(shù)據(jù)作為智能電網(wǎng)運行和相關管理人員的參考依據(jù),完成對智能電網(wǎng)設備診斷、監(jiān)測以及電量統(tǒng)計的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的快速構建,成為有效解決智能電網(wǎng)中上述問題的關鍵技術。物聯(lián)卡的出現(xiàn),為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了新的前景。
國內最大的物聯(lián)卡交易平臺:物聯(lián)卡之家(mudose.com)指出,將物聯(lián)卡技術應用于電力系統(tǒng)中的關鍵技術主要涉及物聯(lián)卡節(jié)點的部署、通信與組網(wǎng)、路由協(xié)議設計、節(jié)點定位技術、針對不同應用目標的服務質量描述以及與電力系統(tǒng)融合等相關方面。
在部署區(qū)域內的物聯(lián)卡節(jié)點位置對整個物聯(lián)卡的性能產(chǎn)生十分重要的影響。部署物聯(lián)卡節(jié)點是物聯(lián)卡組網(wǎng)實現(xiàn)的一個重要基礎,一個有效合理的傳感器節(jié)點部署策略將有效地提高整個物聯(lián)卡資源的利用率。在已知的環(huán)境或者人為可以操作的環(huán)境中,根據(jù)需要將傳感器節(jié)點用手工的方式部署在確定的位置上,稱為確定性部署。應用于電力系統(tǒng)中的物聯(lián)卡節(jié)點,一般并不是傳統(tǒng)意義上的隨機拋撒,而是需要人為部署的。物聯(lián)卡在智能電網(wǎng)中采集電氣量和非電氣量,在物聯(lián)卡節(jié)點部署的過程中要綜合權衡節(jié)點數(shù)量、感知范圍及通信半徑三個方面,從而滿足物聯(lián)卡連通性及可靠性的要求,完成物聯(lián)卡節(jié)點快速且有效地組網(wǎng)。
電力系統(tǒng)中物聯(lián)卡的通信與組網(wǎng),要結合電力系統(tǒng)自身的特點,對物聯(lián)卡節(jié)點在電力系統(tǒng)中的部署方式進行研究分析,分析智能電網(wǎng)的架構模式,建立相應的網(wǎng)絡模型和組網(wǎng)方式,設計出符合電力系統(tǒng)通信模式的物聯(lián)卡拓撲結構。