另外，在智能用電中有一支較為重要的應用是電動汽車充電系統(tǒng)，在國家電網的推動下正在逐步實現。電動汽車充電設施的物聯(lián)網應用除了傳統(tǒng)用戶的電能計量與監(jiān)測外，還包括對充電站設施的監(jiān)控、對充電車輛電池狀態(tài)的監(jiān)控以及對充電車輛的調度等。第一，充電站設施的監(jiān)測包括充電車位監(jiān)測、充電狀態(tài)監(jiān)測、視頻監(jiān)測、安防監(jiān)測和煙霧報警等；第二，通過在電動汽車、動力電池、充電設備中設置傳感器和RFID 系統(tǒng)，可以實時感知電動汽車運行狀態(tài)、動力電池使用狀態(tài)等；第三，在電動汽車動力電池中置入RFID 標簽，當充電車輛駛入充電設施時，充電設施處的RFID 閱讀器能夠感知當前電動汽車電池電量剩余情況。充電設施將需要等待充電的車輛數目和充電設施內的剩余充電車位，通過物聯(lián)網上報給調度指揮中心，由調度指揮中心協(xié)調就近的充電設施，同時將就近充電設施的行使線路提供給等待充電的車主，避免車主的長時間等待。物聯(lián)網技術使電動汽車實現高質、快速的充電，是智能電網應用的一個重要組成部分。

 

    2.3 智能電網互動化的物聯(lián)網解決方案

 

    互動性作為智能電網的另一個重要特征，在智能用電環(huán)節(jié)上體現得尤為明顯。而感知作為物聯(lián)網的基本特性，除利用多種手段實現泛在的物體感知外，還必須充分利用互聯(lián)網和移動通信的資源實現人與物、物與物之間無所不在的連接與互動。作為智能電網互動性的集中體現，智能用電肩負著與用戶建立密切、負責的交互關系，實現供需互動的重任。因此，相對于輸電線路、無人值守變電站和配電網自動化系統(tǒng)，面向智能用電的ICT 平臺要求區(qū)域更廣、業(yè)務更多的感知與互動。這種感知與互動的開放性和智能電網安全通信的要求是矛盾的，也只有解決了這一矛盾，才能真正找到面向智能電網的物聯(lián)網應用模式。

 

    如本文第2 節(jié)所述，從解決智能電網ICT 平臺的網絡安全性和開放性的矛盾出發(fā)，結合智能用電環(huán)節(jié)的應用需求，制定面向智能用電的物聯(lián)網解決方案。該方案在現有用電信息采集等電力應用平臺的基礎上搭建新型感知互動平臺，電網企業(yè)通過這個平臺與社會用戶進行相互的感知與互動。

 

    與智能電表數據采集不同的是，智能家居設備的監(jiān)控需要社會用戶的參與。這就需要社會用戶既能通過移動通信和互聯(lián)網隨時隨地地用智能終端訪問智能家居設備，又能隨時隨地地了解電網企業(yè)的分時電價水平和自己家庭的電力負荷分布情況，進而進行精細的用能管理。如圖4 所示，方案中將照明裝置、水電氣三表、供暖設施以及相應的智能家居設備通過星型、樹形、網狀等多種無線組網方式接入網關， 網關將采集到的數據信息通過3G/ADSL/以太網/xPON 等多種通信方式接入互聯(lián)網。電網企業(yè)搭建的智能電網感知互動平臺也接在互聯(lián)網上，社會用戶可通過手機等移動終端登錄感知互動平臺進行電價和家庭用電情況的查詢、統(tǒng)計等處理。

 

   

    圖4 面向智能用電系統(tǒng)的物聯(lián)網網絡架構示意圖

 

    第三，應用于智能用電系統(tǒng)的物聯(lián)網方案中特別設計了安全網閘以實現用電信息采集平臺和感知互動平臺的信息抽取與推送。安全網閘類似于一個單刀雙向高速電磁開關，并配有高速大容量緩存區(qū)，兩個平臺僅與緩存區(qū)進行數據交換而不直接相連，可以實現在兩個平臺進行信息交互的基礎上，電力專網與互聯(lián)網在任何時刻的完全隔離，從而有效提高了智能電網的安全性指標。

 

    本方案從電網與用戶感知互動的網絡開放性角度出發(fā)，利用互聯(lián)網搭建與用戶交互的感知互動平臺，可充分調動社會資源，大大提高各大網絡運營商與終端設備廠商積極性，提升普通居民用戶的節(jié)電積極性，從而調動起最廣泛的社會力量參與到全面感知、有效互動的面向智能電網的物聯(lián)網建設中來。通過搭建智能電網感知互動平臺，利用互聯(lián)網實現智能家居控制，不但有利于智能用電理念在廣大居民用戶中的推廣，而且充分利用了現有的互聯(lián)網資源，有效節(jié)約了構建智能配用電一體化平臺的經濟成本。更重要的是，在安全網閘的隔離保護下，電網企業(yè)將用戶用電信息向感知互動平臺進行智能推送，不但滿足了用戶實時掌握用電信息的需求，實現普通居民感知電網的愿望，而且也全面樹立了電網企業(yè)的社會形象，從而真正達成雙向的感知與互動，促進了電網建設向著透明、開放、安全的目標邁進。

 

    3 結束語

 

    雖然當前智能電網的概念尚未統(tǒng)一，但是利用先進的通信、信息技術提高電網的智能化程度已經成為一種共識。因此，構建通暢、高速、安全、可靠的ICT 平臺是電網智能化的根本保障和必然趨勢。本文充分考慮了智能電網的特性需求，提出了構建面向智能電網的物聯(lián)網解決方案，該方案不僅考慮了對現有電力通信網的集成，而且利用物聯(lián)網的優(yōu)勢，在感知終端實現了對電網信息的全方位采集；在信息傳遞中實現了多種組網方式的異構融合和協(xié)同工作；在后臺信息處理時利用多種后臺分析手段實現對海量數據的合理分類、篩選、分析和處理；從而推動了自愈、安全、交互、協(xié)調、兼容的智能電網的早日實現。構建面向智能電網的物聯(lián)網平臺是一項長期的工程，需要電網信息化程度的不斷提高和物聯(lián)網標準化工作的不斷推進。將物聯(lián)網融入到智能電網ICT 平臺的建設中，既要立足眼前現實，又要兼顧發(fā)展前景；既要滿足近期需求，又要適應未來發(fā)展。