[发明专利]一种基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统

说明书

技术领域

    本发明涉及一种电网信息管理系统，特别是涉及一种基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统。

背景技术

     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。见文献：BATALLA E. Recommendations for situational awareness [R].Fort Lau-derdale, USA: RTBPTF, 2006 。为了扫除现有电力通信网中数据采集盲区，清除信息孤岛等诸多问题，实现实时监控、双向互动的智能电网通信管理平台，需要将物联网与智能电网有机结合，如何将物联网的环境感知性、多业务和多网络融合性有效植入智能电网通信管理平台，搭建支撑全面感知、全景实时的智能电网信息管理平台成为当前研究的新课题。同时，智能电网的建设必然产生世界上最大、最为智能、信息感知最为全面的物联网。见文献：智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术.2009,3(13):1-11。智能电网物联网平台与现有电力通信网的性能比较如表1所示。         

     表1   智能电网物联网平台与现有电力通信网的性能比较

物联网是一种新型的通信网络，能够实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的功能，在物流管理、智能建筑、安全服务、健康医疗等多个领域试点应用，收到了良好的效果和经济效益。物联网通过射频识别(RFID)、无线传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将任何物品与互联网相连，从而实现物与物、人与物之间的信息交互和通信。将物联网引入到新一代的智能电网通信管理平台中，利用物联网异构融合、兼容开放、自组织自愈等突出特点，重构现有电力通信网，利用无线传感器网络实现物物之间的直接通信方式，降低电网生产环节中的人工参与度，提升电网的安全系数，实现电网与社会的相互感知与互动，智能电网物联网平台的应用体系如图1所示。基于物联网技术的应用能够极大地拓宽现有电力通信网的业务范围，提高电力系统的安全性和抵抗故障、抵御灾害能力，实现与用户的信息交互，最终达成智能电网节的能减排、兼容互动、安全可靠的目标要求。见文献：智能电网实现的若干关键技术问题研究[J].电力系统保护与控制,2009,37(19)。

    物联网技术在电力系统的发电、输电、变电、配电、用电等环节，电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、 安全监控、计量及用户用电交互等方面具有广阔的发展，将产生巨大的经济效益和社会效益。随着我国现有电网现代化、信息化的程度不断地提高，仍然面临着一些期待解决的现实问题。为了增强电网运行效率、提高电网可靠性、降低成本、改善环境质量和减少污染排放，需要将现有的长距离输电网和配电网进行数字化升级，优化电网的运行状态，如何组建安全可靠、经济稳定、集成兼容的智能电网是解决这些问题的关键。见文献：智能电网技术综述[J].电网技术,2009,41(8):25-29。通过充分利用可靠的双向通信技术、先进的无线传感器技术和分布式计算技术，智能电网改善了电力传输和用电的效率，降低了故障停电损失，提高了电网的可靠性和安全性。尤其近些年，如何将智能电网和物联网技术有机地结合，被提升到国家经济发展的战略决策层面，成为电力发展中需要解决的重要问题。见文献：中国智能电网发展建议[J].电力系统自动化,2009,33(20):23-26．传统电网完全按照发电、输电、配电、用电横向的传输方向配置，每一个业务面均由垂直多级的控制部分组成，是一个简单的刚性系统。传统电网的缺陷是在数据的终端采集上存在大量盲区，系统内部无法进行信息共享，造成信息是局部的、孤立的，存在多个信息孤岛。当信息采集量很大时，数据存在不一致，降低了可用性和可信度，系统不能构成一个有机的统一整体。而且信息的获取及利用水平较低，信息管理也是割裂的、离散的，整个电网的现代化、智能化程度不够高，难以构成综合的业务应用。