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摘要：智能变电站是建设运营好坚强智能电网和泛在电力物联网的关键技术节点。阐述了智能变电站的概念、结构和主要技术，讨论了泛在电力物联网的特征及其体系架构，提出了泛在电力物联网在智能变电站的应用场景，基于调研和实践提出了在故障诊断、在线监测、智能运维、安防监控等方面的具体应用方案，并对未来发展趋势进行了展望。
关键词：电力物联网;接入网;技术
引言
以物联网、云计算作为代表的新兴技术在给人们的生活带来极大的便利性，但也带来了一定程度的安全风险。国家电网公司属于国有特大型企业，因此电力物联网的安全与国家能源安全问题息息相关。
1泛电力行业中物联网的概念
电力物联网。在我国电力行业人才的不断努力下，我国的电力行业与物联网结合技术有了质的提升。物联网技术能够帮助工作人员感知基础电网，实现电力系统的有效控制。物联网能够让人、物之间产生联系，在不同的位置提供不同的作用，形成控制网，用以联系物体、人员的关系，实现实体互动和互助，实现高度协同与集体控制。泛在电力物联网2018年发布的《泛在电力物联网建设大纲》提出电力物联网的概念，即任何地点、任何人、任何物、任何时间都可以进行连接和交互，也称：“泛在电力物联网就是电力行业的具体表现。”物联网使人与物、物与物之间具有较高的感知能力和交互能力，共享数据，产生互联[1]。
2泛在电力物联网在智能变电站中的应用及展望
多种能源的接入给智能变电站带来很大挑战，在以上讨论的基础上，提出泛在电力物联网在智能变电站的初步应用场景规划。泛在电力物联网感知层通过传感器（环境类、安防类、运行类、标识类等）等智能采集设备收集数据，然后通过ZigBee/LoRa/蓝牙等先进通信技术与感知传感器进行数据交互;网络层通过无线通信将数据传输至平台层，并利用大数据、云计算和边缘计算等技术对数据进行管理、分析、挖掘和共享;应用层是泛在电力物联网在智能变电站中的应用，如初步实现故障诊断、智能运维、安防监控、设备管理等。此外，应该将其能够感知到的各种大数据作为基础，以此实现高精密复合分布和预测模型的建立，并通过边缘计算技术提升配电网在不稳定环境中运行的弹性。另外，可以应用当今的云计算技术分析各种的异质能源，并使其得到合理利用[2]。
3物聯网技术在智能电网应用中的主要技术
3.1统一数据信息模型
当前技术背景下的电力物联网感知层主要由各类传感器来实现数据采集、识别以及汇编的，且由于当前科技发展，市场上的传感器种类繁多，且由于各类传感器间的标识、数据等表达形式皆不相同，进而导致物联网系统的设备更换具有一定的难度，且为其相关软件开发提出了更高的要求;物联网系统中的数据交换和新闻已便是寻址以及命名，且随着物联网技术的普及运用，这个问题愈加变得重要。为了提升电力物联网系统的各项数据交换效率，应当建设统一的电力物联网信息模型，从而使物联网数据传输更加具有效率性。
3.2应用于平台层的关键技术
数据融合技术的应用。因为借助于泛在感知所获得的数据有着多源化、异构化和冗余化的特征，所以在进行前置处理的过程中，一定要对数据融合技术加以合理应用，以有效保障数据的准确性、完整性和安全性。其次，应该合理应用数据储存管理技术和数据挖掘分析技术，通过这些技术，实现泛在电力物联网中的海量数据的实时更新与存储。在具体的应用过程中，可以将Hadoop（由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构）平台中的数据压缩法作为基础，通过NoSQL（非关系型的数据库）技术进行实际数据的分布式储存和管理。
3.3异构网络平台的互操作行和无缝融合技术
该技术在实际应用过程中接触到的感知对象并不相同，被感知的对象呈现的特性也呈现差异。由于传感设备在实际应用过程中涉及类型比较丰富，同时伴随多样化特征。根据所处环境的不同，平台可以针对不同类型的标志技术或通信技术实现互操作性和无缝技术融合，效果差异性十分明显。如果将电力物联网看作一个具有典型特征的异构网络，网络的异构化会导致网络平台在链接时出现明显的复杂特征。在实际运用过程中，物联网技术应用范围广泛，可以根据不同要求，按照不同的连接方式进行操作。在构建电力系统的过程中，只要保证其安全性和稳定性，就能够满足人们生活中对电力资源的基本需求。但是，对电力系统而言，想要保证电力系统的稳定运行，需要有效落实电力物联网的每一环节，在感知传递、最终处理等方面提前做好准备，有效实现异构网络平台的互操作性和无缝融合技术[3]。
3.4网络安全技术
电力系统在发展过程中保证运行的安全性关系着电力企业的经济效益。建立物联网的过程中，为实现网络安全性，需要采取有针对的措施，保护互联网运行中的网络安全和隐私安全。泛在物联网运营和发展过程中会不断渗透新鲜事物，这些新鲜事物的数量庞大，具有多样化动态化特征，会削减互联网安全性，易造成隐私的泄露，导致维护网络安全成本较高，复杂性加强。网络安全技术值得研究人员继续深究。
3.5电力物联网的通信方案
第一，以现有网络为基础（1）SDH网络现状。在利用同步数字传输体系（SynchronousDigitalHierarchy，SDH）技术进行网络组建时，可利用骨干节点来实现光纤的100%覆盖。同时随着技术以及设备的不断深入，当前可实现10G核心层以及2.5G的接入层，以及各类互联网接口的灵活转入，网络覆盖已能够满足当前时期的任何智能电网汇聚需求。（2）配电通信网络发展现状。当前的多数供电企业10kV配电通信网络基本使用的一台网无源光网络进行的组网，且网络整体覆盖权工作各个重要网柜、开闭所等节点，并在各个节点与IP进行对接，从而实现各类IP业务的负载。第二，电力物联网接入方式选择一般供电企业的SDH骨干环网以及配电通信的管代基本能够满足各类业务的接入，因此能够符合电力物联网业务的“即插即用”需求[4]。
3.6设备温度类在线智能监测应用
变电站中设备的温度是非常重要的一个参数，若温度过高，可能会影响设备的工作性能甚至烧毁设备，因此对温度的检测很有必要。在变电站中，电缆接头、闸刀触点、开关触点、消弧线圈、电容器等关键结点处可能会因为过载、紧固松动、散热不良等原因导致发热，从而引发设备故障。对主要设备可安装智能无线温度传感器，通过泛在电力物联网，采集数据后将信息实时发送后台进行海量数据处理，若温度数据超过设定阈值，直接发出预警信号。如对开关柜的温度监测，可采用超高频温度读卡器对超高频温度标签进行识别，该超高频温度标签集成了射频识别和传感功能，既可以测量温度也能存储数据，且具有小型化的优点。
结束语
综上所述，采用物联网技术进行电力物联网网络层组建，能够有效的使基站与分站控制器间的数据信息传输以及组网的简化，同时便于网络的扩展，并能够实时进行数据传输，同时借助各类的传感设备能够有效的对供电网路进行实时监测，进而为各类新型物联网系统的开发、应用奠定夯实基础。
参考文献：
[1]丁晓，江明.双网隔离环境下电力物联网内外信息交互设计[J].信息技术，2020，44（03）：130-133+138.
[2]马青云，王永坤，潘晓波，王丹豪，蔡言兴，欧阳海林，彭道刚.基于泛在电力物联网架构的智能电量计量终端设计[J].浙江电力，2020，39（03）：22-29.
[3]彭龙，化振谦，党三磊，赵炳辉，张永旺.面向泛在物联网的电力营销大数据处理方法[J].电气工程学报，2020，15（01）：95-102.
[4]闫大江.基于B/S结构的电力物联网应用软件开发研究[J].黑龙江科学，2020，11（06）：64-65.
关键词：电力物联网;接入网;技术
引言
以物联网、云计算作为代表的新兴技术在给人们的生活带来极大的便利性，但也带来了一定程度的安全风险。国家电网公司属于国有特大型企业，因此电力物联网的安全与国家能源安全问题息息相关。
1泛电力行业中物联网的概念
电力物联网。在我国电力行业人才的不断努力下，我国的电力行业与物联网结合技术有了质的提升。物联网技术能够帮助工作人员感知基础电网，实现电力系统的有效控制。物联网能够让人、物之间产生联系，在不同的位置提供不同的作用，形成控制网，用以联系物体、人员的关系，实现实体互动和互助，实现高度协同与集体控制。泛在电力物联网2018年发布的《泛在电力物联网建设大纲》提出电力物联网的概念，即任何地点、任何人、任何物、任何时间都可以进行连接和交互，也称：“泛在电力物联网就是电力行业的具体表现。”物联网使人与物、物与物之间具有较高的感知能力和交互能力，共享数据，产生互联[1]。
2泛在电力物联网在智能变电站中的应用及展望
多种能源的接入给智能变电站带来很大挑战，在以上讨论的基础上，提出泛在电力物联网在智能变电站的初步应用场景规划。泛在电力物联网感知层通过传感器（环境类、安防类、运行类、标识类等）等智能采集设备收集数据，然后通过ZigBee/LoRa/蓝牙等先进通信技术与感知传感器进行数据交互;网络层通过无线通信将数据传输至平台层，并利用大数据、云计算和边缘计算等技术对数据进行管理、分析、挖掘和共享;应用层是泛在电力物联网在智能变电站中的应用，如初步实现故障诊断、智能运维、安防监控、设备管理等。此外，应该将其能够感知到的各种大数据作为基础，以此实现高精密复合分布和预测模型的建立，并通过边缘计算技术提升配电网在不稳定环境中运行的弹性。另外，可以应用当今的云计算技术分析各种的异质能源，并使其得到合理利用[2]。
3物聯网技术在智能电网应用中的主要技术
3.1统一数据信息模型
当前技术背景下的电力物联网感知层主要由各类传感器来实现数据采集、识别以及汇编的，且由于当前科技发展，市场上的传感器种类繁多，且由于各类传感器间的标识、数据等表达形式皆不相同，进而导致物联网系统的设备更换具有一定的难度，且为其相关软件开发提出了更高的要求;物联网系统中的数据交换和新闻已便是寻址以及命名，且随着物联网技术的普及运用，这个问题愈加变得重要。为了提升电力物联网系统的各项数据交换效率，应当建设统一的电力物联网信息模型，从而使物联网数据传输更加具有效率性。
3.2应用于平台层的关键技术
数据融合技术的应用。因为借助于泛在感知所获得的数据有着多源化、异构化和冗余化的特征，所以在进行前置处理的过程中，一定要对数据融合技术加以合理应用，以有效保障数据的准确性、完整性和安全性。其次，应该合理应用数据储存管理技术和数据挖掘分析技术，通过这些技术，实现泛在电力物联网中的海量数据的实时更新与存储。在具体的应用过程中，可以将Hadoop（由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构）平台中的数据压缩法作为基础，通过NoSQL（非关系型的数据库）技术进行实际数据的分布式储存和管理。
3.3异构网络平台的互操作行和无缝融合技术
该技术在实际应用过程中接触到的感知对象并不相同，被感知的对象呈现的特性也呈现差异。由于传感设备在实际应用过程中涉及类型比较丰富，同时伴随多样化特征。根据所处环境的不同，平台可以针对不同类型的标志技术或通信技术实现互操作性和无缝技术融合，效果差异性十分明显。如果将电力物联网看作一个具有典型特征的异构网络，网络的异构化会导致网络平台在链接时出现明显的复杂特征。在实际运用过程中，物联网技术应用范围广泛，可以根据不同要求，按照不同的连接方式进行操作。在构建电力系统的过程中，只要保证其安全性和稳定性，就能够满足人们生活中对电力资源的基本需求。但是，对电力系统而言，想要保证电力系统的稳定运行，需要有效落实电力物联网的每一环节，在感知传递、最终处理等方面提前做好准备，有效实现异构网络平台的互操作性和无缝融合技术[3]。
3.4网络安全技术
电力系统在发展过程中保证运行的安全性关系着电力企业的经济效益。建立物联网的过程中，为实现网络安全性，需要采取有针对的措施，保护互联网运行中的网络安全和隐私安全。泛在物联网运营和发展过程中会不断渗透新鲜事物，这些新鲜事物的数量庞大，具有多样化动态化特征，会削减互联网安全性，易造成隐私的泄露，导致维护网络安全成本较高，复杂性加强。网络安全技术值得研究人员继续深究。
3.5电力物联网的通信方案
第一，以现有网络为基础（1）SDH网络现状。在利用同步数字传输体系（SynchronousDigitalHierarchy，SDH）技术进行网络组建时，可利用骨干节点来实现光纤的100%覆盖。同时随着技术以及设备的不断深入，当前可实现10G核心层以及2.5G的接入层，以及各类互联网接口的灵活转入，网络覆盖已能够满足当前时期的任何智能电网汇聚需求。（2）配电通信网络发展现状。当前的多数供电企业10kV配电通信网络基本使用的一台网无源光网络进行的组网，且网络整体覆盖权工作各个重要网柜、开闭所等节点，并在各个节点与IP进行对接，从而实现各类IP业务的负载。第二，电力物联网接入方式选择一般供电企业的SDH骨干环网以及配电通信的管代基本能够满足各类业务的接入，因此能够符合电力物联网业务的“即插即用”需求[4]。
3.6设备温度类在线智能监测应用
变电站中设备的温度是非常重要的一个参数，若温度过高，可能会影响设备的工作性能甚至烧毁设备，因此对温度的检测很有必要。在变电站中，电缆接头、闸刀触点、开关触点、消弧线圈、电容器等关键结点处可能会因为过载、紧固松动、散热不良等原因导致发热，从而引发设备故障。对主要设备可安装智能无线温度传感器，通过泛在电力物联网，采集数据后将信息实时发送后台进行海量数据处理，若温度数据超过设定阈值，直接发出预警信号。如对开关柜的温度监测，可采用超高频温度读卡器对超高频温度标签进行识别，该超高频温度标签集成了射频识别和传感功能，既可以测量温度也能存储数据，且具有小型化的优点。
结束语
综上所述，采用物联网技术进行电力物联网网络层组建，能够有效的使基站与分站控制器间的数据信息传输以及组网的简化，同时便于网络的扩展，并能够实时进行数据传输，同时借助各类的传感设备能够有效的对供电网路进行实时监测，进而为各类新型物联网系统的开发、应用奠定夯实基础。
参考文献：
[1]丁晓，江明.双网隔离环境下电力物联网内外信息交互设计[J].信息技术，2020，44（03）：130-133+138.
[2]马青云，王永坤，潘晓波，王丹豪，蔡言兴，欧阳海林，彭道刚.基于泛在电力物联网架构的智能电量计量终端设计[J].浙江电力，2020，39（03）：22-29.
[3]彭龙，化振谦，党三磊，赵炳辉，张永旺.面向泛在物联网的电力营销大数据处理方法[J].电气工程学报，2020，15（01）：95-102.
[4]闫大江.基于B/S结构的电力物联网应用软件开发研究[J].黑龙江科学，2020，11（06）：64-65.