电力物联网行业应用案例
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（手机+智能）； 电网公司。
配电侧
物联网在配电网自动化方面的应用：快速故障诊断、隔离和自动恢复供电、无 功/电压控制、配网潮流检测分析计算等。
物联网在配电网设备状态监测、预警与检修方面的应用：对配电网关键设备的 环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息的感知与监测；配电网设备安全防 护预警；对配电网设备故障的诊断评估和配电网设备定位检修等方面。
用电侧-需求响应
以江苏省为例，电 网公司开发了专门 的DR平台作为DR系 统，执行用户管理、 需求下发与确认、 效果评估功能。监 测平台与DR平台建 立了专门的数据同 步通道，能够监督 DR执行过程，并利 用电网公司存储的 用户负荷数据协助 完成DR效果评估； DR平台借助短信、 手 机 APP 或 其 他 即 时通信软件等向参 与用户发送需求信 息；也可以直接与 用户部署的能量管 理系统交互信息。
发电侧-物联网在线监测系统
应用场景：国网信息通信产业集团所属智芯公司自主开发的电 力物联网在线监测系统已经在神华集团陕西榆林国华锦界电厂稳 定试运行，智芯公司在原有电力物联网在线监测系统的基础上， 结合发电机组空冷岛的实际运行状况和陕西榆林夏季、冬季的温 度情况，最终确立了一套满足空冷机组冬季低温、夏季高温的空 冷岛温度在线监测方案。该方案可为客户提供空冷岛后台监控软 件和智能巡检终端，既保证了设备运行人员后台实时监控、存储、 分析、调用监测数据，又为现场检修人员通过移动终端现场实时 查看监测数据提供了便利。神华集团陕西榆林国华锦界电厂通过 应用该套系统，已及时发现、处理空冷岛顺流区、逆流区结冰阻 塞的空冷翅片导流管多根，有力保障了空冷机组冬季的安全运行。
发电侧
在智能电网的发电环节中，物联网的应用主要表现在传感器的 应用及对发电机等的监测、DER并网等方面。电容传感器可以监测 电机引出线传输的局部放电脉冲信号，同样的定子槽耦合器监测 定子槽的局部放电电流脉冲信号，电流传感器监测空间传播的局 部放电射频脉冲信号。把相关数据进行压缩，通过无线网专到监 测中心。通过分析平台对数据进行综合分析，将数据通过报表、 统计图等形式显示给发电企业，从使其整体把握发电状态及可能 受到的影响，为电力生产和防灾减灾提供依据。
电网企业充分利用传 感器网络、RFID射频识 别、通用无线业务分组 等技术实现电网资产管 理的标识、感知和信息 传送，利用业务应用系 统实现电网资产管理的 信息处理，从而借助物 联网技术提升电网资产 管理水平。基于物联网 技术的电力设备状态全 生命周期管理，将设备 状态信息与资产管理信 息进行有效整合，统一 监控管理。
输等各种应用。
比传统路由器提 速2~5倍。
其他-电力猫
输电侧
电力物联网在输电侧的应用主要体现在: 输电线路状态检测，主要包括使用传感器、无人机、智能化通
讯设备实现雷电定位和预警、输电线路气象环境监测与预警、 输电线路覆冰监测与预警、输电线路在线增容、导地线微风振 动监测、导线温度与弧垂监测、输电线路风偏在线监测与预警、 输电线路图像与视频监控、输电线路运行故障定位及性质判断、 绝缘子污秽监测与预警、杆塔倾斜在线监测与预警等方面。 线路安全检修管理应用。电力物联网改进线路的检修安全管理， 特别是安全措施、检修操作和检修质量，使局端对现场进行全 面、及时、互动的监督管理，提高线路检修的安全性、检修质 量和工作效率。
其他：巡检人员的定位、设备运行环境和状态信息的感知、辅助状态检修和标 准化作业指导等。
配电侧-基于相邻通信的配网快速复电系统
变电侧
物联网技术在智能变电站中的应用，主要体现在: 建立智能变电站信息监控与采集系统，实现对智能变电站设备、
资源、运行状况的全面监控与管理。 建立基于物联网的智能变电站通信信息一体化平台，实现变电
•电信网 •物联网 •电力专网
系统集成商
•终端APP •智能家居平台
服务提供商
客户
下游
中游
家电厂商 （海信、海尔等）；
智能硬件企业 （小米、华为、 南瑞等）43;智能）； 电信运营商； 电网公司。
上游
互联网企业）； 智能硬件企业
智能硬件企业纷纷采用了手机+智能来搭建自己的智能家居平台。 互联网企业：用解决方案做免费午餐。 传统家电企业：产业联盟式入口，用联盟来打造智能家居入口。 电网公司：智能电表、智能小区、智能园区。
用电侧-智能家居应用实例
拉斯维加斯最大酒店 之一的凯萨娱乐集团 与美国物联网平台艾 拉 智 控 （ Ayla ） 借 力 微信平台，在凯萨娱 乐 集 团 下 的 LINQ 酒 店 向大众展示最新的智 能家居房间。实现遥 控可控制明暗度的灯、 窗帘、百叶窗、温控 计、门锁等。
站信息通信的统一接口。 建立智能变电站状态监测系统、故障预警与自动恢复系统、自
动决策分析系统。建立智能变电站与输电系统、调度系统、分 布式发电系统的物联网接口，将智能变电站纳入整个智能电网 的物联网体系。
变电侧-智能机器人巡检系统
变电侧-变电站 360 度全视角安全防护系统
360 度全视角安全防护系统，为防止人员误入间隔，采用地埋、壁 挂式振动传感器，布设在设备周围空间，感应人员位置，传送设备操 作信号。每次操作前需在系统平台设置好允许的工作区域，形成“虚 拟围栏”，作业过程若有人误入“围栏”，系统会发出报警。同时， 智能和移动视频可以对工作人员所在位置和操作情况定位跟踪，智能 视频探测到有人靠近时，能通过对人员位置和设备的联动确认是否正 确，移动视频则以人工复核的方式再次移动监督，多道防线保证现场 操作准确无误。（南方电网）
其他（电力猫）
电力物联网应用场景分析
② 输电
输电环节: 线路监控、视频监控……
移动通信网络
① 发电
供电企业
Portal CRM
变电环节: 设备巡检、视频监控……
变电站
配电环节: 配网自动化、设备监控……
⑥ 调度
⑤ 用电
用电环节:智能家居、 远程抄表、客户关怀……
③ 变电
④ 配电
用电侧-智能家居
用电侧-智能家居
电网资产管理环节
发输配变侧-产业链
总体来说，用户侧对物联网的应用比较丰富，产业链组成多元化。
终端设备 •传感器 •机器人 •无人机
下游
电力集团。
设备厂商。
数据通信 •电信网 •物联网 •电力专网
中游
电信运营商；
电力专网。
系统集成商
•终端APP •智能家居平台
服务提供商
上游
电力集团。 服务商。
性和可靠性
电力物 联网的 特点
电力物联网应用场景分析
感知识别 技术
网络与通 信技术
计算与服 务技术
管理与支 撑技术
用电侧（智能家居、电动汽车入网、需求响应） 配电侧（配电设备监测与控制） 变电侧（智能化巡检） 输电侧（高压线路巡检） 发电侧（发电机监测、DER并网） 电网资产管理（资产全寿命周期管理）
保证
电力 供应
电力猫即“电力 线通讯调制解调
器”，是通过电
力线进行宽带上 网的Modem的俗 称。
腾 达 （ Tenda ） P1000X2 千 兆 电 力猫适配器、TPLINK TL-PA500 套 装 500M 电 力 线 适配器，使用电 力 线 实 现 IPTV 、 在线视频、网络
游戏、大文件传
电力物联网行业应用实例分析
电力物联网的特点
电力行业对“物联网”的理解应该是：物联网是一个实现电网基础设施、人员及 所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。 电力物联网的3大要素：电力信息的采集、电力信息的传递和电力信息的处理。
电力物联网往 往是受限网络
电力物联网实 际上是专用网
电力物联网具 有高度的安全
PC端：作为系统操作员访 问主站的终端，查看系统 整体运营信息。
充电桩1 充电桩N
充电桩：作为终端硬件与 电动车相连，接收主站指 令并上报运行参数。
用电侧-电动汽车应用实例
用电侧-产业链
总体来说，用户侧对物联网的应用比较丰富，产业链组成多元化。
终端设备
•智能家电 •智能插座 •智能电表
数据通信
输电侧-实用化输电线路监测系统
输电侧-物联网让输电线路可视可控
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
京东与 多个电 器品牌 合作， 建立 “京东 微连”， 帮助用 户实现 对智能 家电的 统一监 测与控 制
用电侧-智能家居应用实例
试点省市需求响应 系统架构分三个层 级，第一层为试点 省市需求响应平台 （系统），第二层 为需求响应负荷集 成商或与需求响应 平台（系统）直接 连接的电力用户， 第三层为与需求响 应负荷集成商连接 的电力用户；其中 第一层与第二层之 间的信息交互，有 的试点单位是利用 公共互联网，如佛 山、北京、上海等， 有的试点单位利用 “移动通信网+电 力专网”，如江苏。
物联网技术在配电网现场作业管理方面的应用：身份识别、电子标签与电子工 作票、环境信息监测、远程监控等。搭建配电网现场作业管理系统，实现确认对 象状态，匹配工作程序和记录操作过程的功能，减少误操作风险和安全隐患，真 正实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。
智能微网管理应用：通过各类气象传感器，可实时采集风速、风向、温湿度等 微气象信息，并通过相应的评估系统对风能、太阳能发电进行预测。同时，利用 物联网技术也可以对风能、太阳能等新能源发电进行监测、控制和功率调节。
用电侧-需求响应应用实例
用电侧-电动汽车应用实例
阿里云平台：承载 “主站”相关服务 器的运行
电动车客户 移动客户端App
主站Web服务器
采集前置服务器
ห้องสมุดไป่ตู้
主站数据库服务器
互 联 网 通 信
系统操作员
PC客户端
App端：是电动车客户与充电桩进 行交互的桥梁，使其可以发起充 电任务，查看充电信息等操作。
无线互联网
总结现有国内应用模式，主要为：家电厂商（海尔、美的、海信、奥克 斯、长虹、松下等）与智能硬件企业（小米、华为、南瑞智芯、极路由等） 开发智能化产品，用户使用厂的智能化监测和控制。 现有智能家居产业链中，各行业分别采用以下几种方式实现智能家居。
配电侧
物联网在配电网自动化方面的应用：快速故障诊断、隔离和自动恢复供电、无 功/电压控制、配网潮流检测分析计算等。
物联网在配电网设备状态监测、预警与检修方面的应用：对配电网关键设备的 环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息的感知与监测；配电网设备安全防 护预警；对配电网设备故障的诊断评估和配电网设备定位检修等方面。
用电侧-需求响应
以江苏省为例，电 网公司开发了专门 的DR平台作为DR系 统，执行用户管理、 需求下发与确认、 效果评估功能。监 测平台与DR平台建 立了专门的数据同 步通道，能够监督 DR执行过程，并利 用电网公司存储的 用户负荷数据协助 完成DR效果评估； DR平台借助短信、 手 机 APP 或 其 他 即 时通信软件等向参 与用户发送需求信 息；也可以直接与 用户部署的能量管 理系统交互信息。
发电侧-物联网在线监测系统
应用场景：国网信息通信产业集团所属智芯公司自主开发的电 力物联网在线监测系统已经在神华集团陕西榆林国华锦界电厂稳 定试运行，智芯公司在原有电力物联网在线监测系统的基础上， 结合发电机组空冷岛的实际运行状况和陕西榆林夏季、冬季的温 度情况，最终确立了一套满足空冷机组冬季低温、夏季高温的空 冷岛温度在线监测方案。该方案可为客户提供空冷岛后台监控软 件和智能巡检终端，既保证了设备运行人员后台实时监控、存储、 分析、调用监测数据，又为现场检修人员通过移动终端现场实时 查看监测数据提供了便利。神华集团陕西榆林国华锦界电厂通过 应用该套系统，已及时发现、处理空冷岛顺流区、逆流区结冰阻 塞的空冷翅片导流管多根，有力保障了空冷机组冬季的安全运行。
发电侧
在智能电网的发电环节中，物联网的应用主要表现在传感器的 应用及对发电机等的监测、DER并网等方面。电容传感器可以监测 电机引出线传输的局部放电脉冲信号，同样的定子槽耦合器监测 定子槽的局部放电电流脉冲信号，电流传感器监测空间传播的局 部放电射频脉冲信号。把相关数据进行压缩，通过无线网专到监 测中心。通过分析平台对数据进行综合分析，将数据通过报表、 统计图等形式显示给发电企业，从使其整体把握发电状态及可能 受到的影响，为电力生产和防灾减灾提供依据。
电网企业充分利用传 感器网络、RFID射频识 别、通用无线业务分组 等技术实现电网资产管 理的标识、感知和信息 传送，利用业务应用系 统实现电网资产管理的 信息处理，从而借助物 联网技术提升电网资产 管理水平。基于物联网 技术的电力设备状态全 生命周期管理，将设备 状态信息与资产管理信 息进行有效整合，统一 监控管理。
输等各种应用。
比传统路由器提 速2~5倍。
其他-电力猫
输电侧
电力物联网在输电侧的应用主要体现在: 输电线路状态检测，主要包括使用传感器、无人机、智能化通
讯设备实现雷电定位和预警、输电线路气象环境监测与预警、 输电线路覆冰监测与预警、输电线路在线增容、导地线微风振 动监测、导线温度与弧垂监测、输电线路风偏在线监测与预警、 输电线路图像与视频监控、输电线路运行故障定位及性质判断、 绝缘子污秽监测与预警、杆塔倾斜在线监测与预警等方面。 线路安全检修管理应用。电力物联网改进线路的检修安全管理， 特别是安全措施、检修操作和检修质量，使局端对现场进行全 面、及时、互动的监督管理，提高线路检修的安全性、检修质 量和工作效率。
其他：巡检人员的定位、设备运行环境和状态信息的感知、辅助状态检修和标 准化作业指导等。
配电侧-基于相邻通信的配网快速复电系统
变电侧
物联网技术在智能变电站中的应用，主要体现在: 建立智能变电站信息监控与采集系统，实现对智能变电站设备、
资源、运行状况的全面监控与管理。 建立基于物联网的智能变电站通信信息一体化平台，实现变电
•电信网 •物联网 •电力专网
系统集成商
•终端APP •智能家居平台
服务提供商
客户
下游
中游
家电厂商 （海信、海尔等）；
智能硬件企业 （小米、华为、 南瑞等）43;智能）； 电信运营商； 电网公司。
上游
互联网企业）； 智能硬件企业
智能硬件企业纷纷采用了手机+智能来搭建自己的智能家居平台。 互联网企业：用解决方案做免费午餐。 传统家电企业：产业联盟式入口，用联盟来打造智能家居入口。 电网公司：智能电表、智能小区、智能园区。
用电侧-智能家居应用实例
拉斯维加斯最大酒店 之一的凯萨娱乐集团 与美国物联网平台艾 拉 智 控 （ Ayla ） 借 力 微信平台，在凯萨娱 乐 集 团 下 的 LINQ 酒 店 向大众展示最新的智 能家居房间。实现遥 控可控制明暗度的灯、 窗帘、百叶窗、温控 计、门锁等。
站信息通信的统一接口。 建立智能变电站状态监测系统、故障预警与自动恢复系统、自
动决策分析系统。建立智能变电站与输电系统、调度系统、分 布式发电系统的物联网接口，将智能变电站纳入整个智能电网 的物联网体系。
变电侧-智能机器人巡检系统
变电侧-变电站 360 度全视角安全防护系统
360 度全视角安全防护系统，为防止人员误入间隔，采用地埋、壁 挂式振动传感器，布设在设备周围空间，感应人员位置，传送设备操 作信号。每次操作前需在系统平台设置好允许的工作区域，形成“虚 拟围栏”，作业过程若有人误入“围栏”，系统会发出报警。同时， 智能和移动视频可以对工作人员所在位置和操作情况定位跟踪，智能 视频探测到有人靠近时，能通过对人员位置和设备的联动确认是否正 确，移动视频则以人工复核的方式再次移动监督，多道防线保证现场 操作准确无误。（南方电网）
其他（电力猫）
电力物联网应用场景分析
② 输电
输电环节: 线路监控、视频监控……
移动通信网络
① 发电
供电企业
Portal CRM
变电环节: 设备巡检、视频监控……
变电站
配电环节: 配网自动化、设备监控……
⑥ 调度
⑤ 用电
用电环节:智能家居、 远程抄表、客户关怀……
③ 变电
④ 配电
用电侧-智能家居
用电侧-智能家居
电网资产管理环节
发输配变侧-产业链
总体来说，用户侧对物联网的应用比较丰富，产业链组成多元化。
终端设备 •传感器 •机器人 •无人机
下游
电力集团。
设备厂商。
数据通信 •电信网 •物联网 •电力专网
中游
电信运营商；
电力专网。
系统集成商
•终端APP •智能家居平台
服务提供商
上游
电力集团。 服务商。
性和可靠性
电力物 联网的 特点
电力物联网应用场景分析
感知识别 技术
网络与通 信技术
计算与服 务技术
管理与支 撑技术
用电侧（智能家居、电动汽车入网、需求响应） 配电侧（配电设备监测与控制） 变电侧（智能化巡检） 输电侧（高压线路巡检） 发电侧（发电机监测、DER并网） 电网资产管理（资产全寿命周期管理）
保证
电力 供应
电力猫即“电力 线通讯调制解调
器”，是通过电
力线进行宽带上 网的Modem的俗 称。
腾 达 （ Tenda ） P1000X2 千 兆 电 力猫适配器、TPLINK TL-PA500 套 装 500M 电 力 线 适配器，使用电 力 线 实 现 IPTV 、 在线视频、网络
游戏、大文件传
电力物联网行业应用实例分析
电力物联网的特点
电力行业对“物联网”的理解应该是：物联网是一个实现电网基础设施、人员及 所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。 电力物联网的3大要素：电力信息的采集、电力信息的传递和电力信息的处理。
电力物联网往 往是受限网络
电力物联网实 际上是专用网
电力物联网具 有高度的安全
PC端：作为系统操作员访 问主站的终端，查看系统 整体运营信息。
充电桩1 充电桩N
充电桩：作为终端硬件与 电动车相连，接收主站指 令并上报运行参数。
用电侧-电动汽车应用实例
用电侧-产业链
总体来说，用户侧对物联网的应用比较丰富，产业链组成多元化。
终端设备
•智能家电 •智能插座 •智能电表
数据通信
输电侧-实用化输电线路监测系统
输电侧-物联网让输电线路可视可控
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
京东与 多个电 器品牌 合作， 建立 “京东 微连”， 帮助用 户实现 对智能 家电的 统一监 测与控 制
用电侧-智能家居应用实例
试点省市需求响应 系统架构分三个层 级，第一层为试点 省市需求响应平台 （系统），第二层 为需求响应负荷集 成商或与需求响应 平台（系统）直接 连接的电力用户， 第三层为与需求响 应负荷集成商连接 的电力用户；其中 第一层与第二层之 间的信息交互，有 的试点单位是利用 公共互联网，如佛 山、北京、上海等， 有的试点单位利用 “移动通信网+电 力专网”，如江苏。
物联网技术在配电网现场作业管理方面的应用：身份识别、电子标签与电子工 作票、环境信息监测、远程监控等。搭建配电网现场作业管理系统，实现确认对 象状态，匹配工作程序和记录操作过程的功能，减少误操作风险和安全隐患，真 正实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。
智能微网管理应用：通过各类气象传感器，可实时采集风速、风向、温湿度等 微气象信息，并通过相应的评估系统对风能、太阳能发电进行预测。同时，利用 物联网技术也可以对风能、太阳能等新能源发电进行监测、控制和功率调节。
用电侧-需求响应应用实例
用电侧-电动汽车应用实例
阿里云平台：承载 “主站”相关服务 器的运行
电动车客户 移动客户端App
主站Web服务器
采集前置服务器
ห้องสมุดไป่ตู้
主站数据库服务器
互 联 网 通 信
系统操作员
PC客户端
App端：是电动车客户与充电桩进 行交互的桥梁，使其可以发起充 电任务，查看充电信息等操作。
无线互联网
总结现有国内应用模式，主要为：家电厂商（海尔、美的、海信、奥克 斯、长虹、松下等）与智能硬件企业（小米、华为、南瑞智芯、极路由等） 开发智能化产品，用户使用厂的智能化监测和控制。 现有智能家居产业链中，各行业分别采用以下几种方式实现智能家居。