物联网在智能电网中的应用课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,物联网及其在智能电网中的应用,2010,年,10,月,物联网及其在智能电网中的应用,目 录,世界进入物联网时代,智能电网与物联网,国家战略，利国利民,目 录世界进入物联网时代,物联网的概念,ITU2005,年的年度报告：信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何物体的阶段，而万物的连接就形成了物联网。,我们对物联网认识：对物体具有全面感知能力，对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。,1999,年美国麻省理工学院（,MIT,）首次提出物联网的概念,全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征,。,3,物联网的概念ITU2005年的年度报告：信息与通信技术的目标,各国对于未来信息化战略，都以不同的概念向物联网发展,共同点,:,融合各种信息技术，突破互联网的限制，将物体接入信息网络，实现“物联网”,在网络泛在的基础上，将信息技术应用到各个领域，从而影响到国民经济和社会生活的方方面面,未来信息产业的发展在由信息网络向全面感知和智能应用两个方向拓展、延伸和突破。,日本：,200,9,年,8,月,i,-,Japan,战略,中国：,2009,年,8,月 感知中国,欧盟：,2009,年,6,月 物联网行动计划,美国：,2008,年底,IBM,向美国政府提出的,”,智慧的地球”战略,强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施,具体而务实，强调,RFID,的广泛应用，注重信息安全,在,u-Japan,的基础上，,强调电子政务和社会信息服务应用,对我国启示,依靠技术革命，调整产业结构，转变经济增长方式，应对世界新技术革命的挑战,学习和借鉴发达国家的各种泛在网络战略，进一步推进信息化战略，在下一轮信息化革命中占据制高点,各国对于未来信息化战略，都以不同的概念向物联网发展共同点:日,物联网的体系架构,5,物联网的体系架构5,物联网感知层,6,感知层是实现物联网全面的感知的基础,包括二维码标签和识读器、,RFID,标签和读写器、摄像头、,GPS,、传感器和,M2M,终端、传感器网络和传感器网关等,要解决的重点问题是感知和识别物体，采集和捕获信息,要突破的方向是具备更敏感、更全面的感知能力，解决低功耗、小型化和低成本的问题,物联网感知层6感知层是实现物联网全面的感知的基础,物联网网络层,7,各种通信网络与互联网形成的融合网络，被普遍认为是最成熟的部分,除网络传输之外，还包括网络的,管理中心,和,信息中心,，以提升对信息的传输和,运营能力,是,物联网成为普遍服务的基础设施,，有待突破的方向是向下与感知层的结合，向上与应用层的结合,物联网网络层7各种通信网络与互联网形成的融合网络，被普遍认为,网络层,移动通信网是最有效、最具优势的物联网传输载体,移动通信具有有线通信无法比拟的特性,广域,覆盖,部署快速灵活,移动性,有效满足一些特定行业随时随地传递和处理信息的需求,解决我国广大偏远农村地区的有效覆盖,满足工作人士随时随地收发邮件，签发文件，处理公务的需求；,满足随时随地了解库存，查询市场行情，完成商业交易；,8,网络层 移动通信网是最有效、最具优势的物联网传输载体移,物联网应用层,9,将物联网技术与行业专业技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集,，提供物物互联的丰富应用,物联网通过应用层最终实现信息技术与行业的深度融合，对国民经济和社会发展具有广泛影响,关键问题在于信息的社会化共享,和开发利用、,以及信息安全的保障,物联网应用层9将物联网技术与行业专业技术相结合，实现广泛智能,应用层,智能电网是未来物联网的典型应用,10,电力,+,信息基础设施,处理,感知,传输,来源：,Elster,感知、传输、处理在智能电网中无处不在,应用层智能电网是未来物联网的典型应用10电力+信息,目 录,世界进入物联网时代,智能电网与物联网,国家战略，利国利民,智能电网是物联网应用的具体实现,智能电网信息化应用简介,目 录世界进入物联网时代 智能电网与物联,我国智能电网的建设总体情况,12,中国智能电网总体目标,“中国国家电网公司正在全面建设以,特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展,的坚强电网为基础，以,信息化、自动化、互动化,为特征的自主创新、国际领先的,坚强智能电网,。”,国家电网将分三个阶段推进坚强智能电网的建设，总投资预计将,超过,4,万亿,第一阶段,(2009-2010,年,),规划试点阶段,预计投资,5500,亿元；重点开展坚强智能电网发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点。,第二阶段,(2011,年,-2015,年,),全面建设阶段,预计投资,2,万亿，其中特高压电网投资,3000,亿元；将加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和设备实现重大突破和广泛应用。,第三阶段,(2016,年,-2020,年,),引领提升阶段,预计投资,1.7,万亿元，其中特高压投资,2500,亿元。将全面建成同意的坚强智能电网，技术和设备达到国际先进水平。届时，国家电网公司优化配置资源能力将大幅提升，清洁能源装机比例将达到,35,，分布式电源实现即插即用,智能电表普及应用。,我国智能电网的建设总体情况12中国智能电网总体目标国家电网,国外智能电网的发展历程,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010,EPRI,提出“复杂交互式网络,/,系统”（,CIN/SI,）,EPRI,提出“,IECSA,”及后续智能电网（,IntelliGrid),DOE,发布,Grid2030,DOE,启动,Grid2030,DOE,与,NTL,发起“现代电网”,(MGI),奥巴马将“智能电网”提升为美国国家战略,联盟第五次框架计划（,FP5,）,成立“智能电网（,SmartGrid,）欧洲技术论坛,制定,欧洲未来电网的愿景和战略,战略研究议程（,SRA),欧洲未来电网发展策略,此间，不少项目开始实施并达到预期效果,此后，研究机构、制造商、,IT,服务商等，纷纷与电力运营商合作，退出自己的智能电网解决方案并开始试点。,美国,欧洲,1998,1998,年,1,月,1,日,2002,2003,2004,2005,2009,2005,年,1,月,17,日,2006,年,5,月,18,日,国外智能电网的发展历程1998199920002001200,目 录,世界进入物联网时代,智能电网与物联网,国家战略，利国利民,智能电网是物联网应用的具体实现,智能电网信息化应用简介,目 录世界进入物联网时代 智能电网与物联,物联网在智能电网各个环节的应用,输电环节,:,线路监控、视频监控,发电,移动通信网络,供电企业,Portal,CRM,变电站,配电环节,:,配网自动化、设备监控,变电环节,:,设备巡检、视频监控,用电环节,:,远程抄表、客户关怀,输电,变电,配电,用电,调度,物联网在智能电网各个环节的应用输电环节:发电移动通信网络,物联网助力电厂生产设备的全程监控,电厂的生产设备采用并联结构，每条生产线路上都进行了相应的编号，当某一路设备出现故障时，如线路电压的不稳定，炉膛压力异常情况，希望通过采集器采集到的各种数据，如有功功率，主蒸汽等数据，经判断后将必要的预警和报告信息准确发送至相关负责人。通过电厂生产监控系统，协助电厂从定时的人工监控转变为全时的自动监控。,电厂生产监控场景,实时预警，安全生产,为某大型火电企业提供生产实时监测方案，能够对即将出现的故障进行自动报警，加快电厂对事故灾难的反应速度，减低了可能造成的损失的机率。,方案应用实景,监控系统的实景数据,生产系统监控界面,监测电厂设备运行状态，采集有功功率，主蒸汽等重要生产数据,对生产数据进行判断分析，诊断是否出现设备异常，将必要的预警和故障信息发至相关负责人,监控平台,电厂设备监控,状态告警,物联网助力电厂生产设备的全程监控电厂的生产设备采用并联结构,物联网让输电线路可视可控,太阳能供电,场景一：,视频监控：采用定时图片压缩传输。,工作原理：监控数据定时传输。发送现场截图的条件是根据探测图像现场信息异常或者收到远程指令控制触发，激活视频图片采集和传输。,场景二：,视频监控：终端侧进行数字化视频压缩。,工作原理：可定时传输数据，实时传输视频信号。在监控中心对视频数据进行分析和告警,物联网让输电线路可视可控太阳能供电场景一：场景二：,配电网络实时监控：,可以,对,变压器的各相电表电度量、大用户用电情况等,信息,进行监视,故障区段快速定位：,可以通过分析配电终端监控器上传的信息，来判断故障区域,隔离故障与非故障区段：,可以及时发现存在故障的设备点，并基于配变控制终端实施远程控制操作，进行故障区段与非故障区段配电网的隔离,快速恢复供电的功能：,对于监测到的跳闸等异常状态，可以快速实施远程合闸动作。,配变终端监视控制,后台管理平台,无线网络,配电网自动化场景,监控装置,物联网让配电网络更智能,方案详解：,1.,配网自动化终端由配网设备和移动数据终端构成，采用,RS485/232,接口和配网设备连接，将相应监控数据通过,GPRS,网络传输到,M2M,终端监控管理系统。,2.,应用中心系统采用专线或隧道的方式，与,M2M,终端监控管理系统联接。,M2M,终端监控管理系统负责接收配网设备上传的业务数据和网络管理数据。业务数据也可通过移动数据终端接收后，直接上传到应用中心系统。,配电网络实时监控：可以对变压器的各相电表电度量、大用户用电,物联网让变电设备巡检更便捷,射频识别（,Radio Frequency Identification,，,RFID,）技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术（以下通称,RFID,技术）。,RFID,标签具有体积小、容积大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。,卫星定位巡检终端,电力设备、杆塔上安装,RFID,标签，,RFID,标签就像身份证一样，记录其一切信息，包括编号，建成时间、日常维护、修理过程及次数，此外还可以记录杆塔相关地理位置和经纬坐标，以便构建基于,GIS,的电力网分布图。根据基于,GIS,的电力网分布图来查看设备、杆塔分布，以便快速确定问题杆塔的地理位置。为巡检人员提供有效的标示信息。,物联网让变电设备巡检更便捷射频识别（Radio Freque,基于物联网的用电信息采集互动服务,电力用户集中,抄表平台,M2M,平台,WMMP,协议,实时采集电表运行指标给抄表平台，,实现对电表的实时计费管理，真正实现对最终用户用电量调度管理。,协议分析,消息识别,基于运营商的独特性，平台得以经由,WMMP,在终端接入时就实现终端接入管理，确保终端在线的安全性及可靠性。,终端信息,管理,平台对于终端的基本信息、实时状态及历史记录进行实时管理，并且提供在线信息维护功能。,消息识别,终端出现故障时，平台针对终端状态进行确认以利故障排除；平台并且提供程序空中下载更新，大幅提升终端维护的效率。,流量控制,协议分析,消息识别,平台于信息通道主动识别终端所发出的信息，并且予以处理，不会影响业务数据正常传输。,信息,自适应,实现多通道,(HTTP,、,UDP,、短信、,WMMP),信息自适应；平台依据信息性质确保各种信息以适切的形式,(,文件、短信、语音,),准确地被发送。,消息识别,平台得以依据数据、信息的优先级做流量控制，并且提供非正常事件特殊数据应急响应机制。,电力远程抄表终端,信息,识别,终端接入,管 理,终端故障,管理,流量管理,基于物联网的用电信息采集互动服务电力用户集中M2M平台WMM,电网与用户实时交互体现人性化的互动服务,电力服务部门承担着电力用电查询与咨询、业务受理、故