国家电网物联网技术研究框架

　　物联网技术在智能电网中的应用，具有需求及应用场景多样化的特点，需根据在智能电网中的应用特点对现有物联网技术进行网络系统优化设计，包括网络布设、区域覆盖、网络结构、标准接口、服务中间件、系统安全等方面，以网架建设为基础，控制为手段，实现贯穿从发电、输电、变电、配电、用电到调度的各环节的智能化控制与管理。

　　前言

　　物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果，将能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，使信息通信服务于电力系统运行，提高电力系统信息化水平，改善现有电力系统基础设施的利用效率。物联网技术应用于智能电网，将能有效地为电网中发电、输电、变电、配电、用电等环节提供重要技术支撑，为国家节能减排目标做出贡献。

　　面向智能电网应用的物联网研究将依托于信息通信领域的前沿成熟技术，针对电网运行的特点和实际需求，以及智能电网的建设和发展方向，建立物联网技术体系，在实现协同感知、实时监测、信息采集、故障诊断、辅助作业等功能的同时，具备可靠稳定、经济高效、规范标准、友好互动四个方面的基本特征。

　　可靠稳定是物联网在我国智能电网中应用的必要前提。可靠、稳定、安全、准确的采集感知、通信传输、处理决策环节，是抵御多重故障、外力破坏、信息攻击、防灾抗灾的基础。

　　经济高效是物联网技术在我国智能电网发电、输电、变电、配电、用电等环节大规模应用的基本要求。通过物联网对信息整合及共享，可以为电网安全生产、高效运营提供技术手段。利用物联网技术可以实现全网资源和资产全寿命周期管理，提高资产及投资利用率，提升电力企业的精益化管理水平。

　　规范标准是我国面向智能电网应用的物联网技术发展理念。物联网的标准规范应能够为电网发展提供长期的、广泛的先进技术支撑，充分利用电网资源向社会提供附加增值服务，适应技术进步和需求变化。

　　友好互动是面向智能电网应用的物联网技术的主要特征之一。一是面向智能电网应用的物联网技术能够依据多维状态信息，为智能电网提供辅助决策依据；二是在保证电网安全的条件下，物联网技术为智能电网提供双向的交互手段，激励电源侧、用户侧主动参与电网安全运行，实现发电及用电资源优化配置。

　　1总体研究思路

　　1.1总体技术线路

　　物联网技术在智能电网中的应用，具有需求及应用场景多样化的特点，需根据在智能电网中的应用特点对现有物联网技术进行网络系统优化设计，包括网络布设、区域覆盖、网络结构、标准接口、服务中间件、系统安全等方面，以网架建设为基础，控制为手段，实现贯穿从发电、输电、变电、配电、用电到调度的各环节的智能化控制与管理。

　　在具体实现过程中，针对智能电网各环节的具体功能和业务需求，研究物联网架构中感知层、汇聚层、应用层体系，设计通信及组网方案、网络协议、编码、安全和接口规范等。

　　利用物联网产品电子代码（EPC）、射频识别技术（RFID）、微纳传感技术、全球定位技术等，实现对智能电网中电气设备、输电线路、辅助设施、工作人员的识别、监测与管理，其技术特点是能在多种场合下满足智能化电网各重要环节上信息获取的实时性、准确性、全面性的需求。依托于物联网透彻的信息感知、可靠的数据传输、健全的网络架构及海量信息的智能管理和多级数据的高效处理等技术，实现电网及电气设备运行参数的在线监测，对设备状态的预测、预防、调控，基于可靠监控信息建立输电线路的辅助决策和配电环节的智能决策，加强与用户间的双向互动，以及新的增值服务等。

　　1.2研究课题分类

　　1.3总体目标

　　物联网技术在智能电网中的应用目标是：将物联网在传感技术方面的优势应用到电力系统中，在用户与电网公司之间形成实时、双向、互动的信息通信网络，从而提高电网系统输、变、配、用等环节的管理效率、运行效率和安全性，响应国家节能减排的号召，为实现低碳绿色经济做出贡献。

　　分阶段目标：

　　第一阶段（2010年-2011年）：研究试点阶段

　　研究物联网在智能电网各个环节的应用模式，提出电力物联网系统总体架构模型，开展电力物联网信息处理需求和中间件需求的调研，初步形成电力物联网系统的架构及其应用需求。

　　第二阶段（2012年-2015年）：全面建设阶段

　　研发多种多功能传感器，在新能源并网、智能电表、输电线路巡检、输配电自动化、用电双向互动服务平台等关键领域取得突破，初步实现智能电网的基本功能。

　　第三阶段（2016年-2020年）：引领提升阶段

　　在国网公司范围内全面建成智能电网的统一业务和管理平台，在物联网专用芯片、应用系统开发、标准体系、信息安全、无线宽带、软件平台、测试技术、实验技术等方面全力部署，全面解决发输变配用电环节的信息交互和信息管理，主要业务应用达到国际先进水平，有效提升电网系统的运行和管理效率。

　　2物联网研究内容

　　2.1总体构架研究

　　2.1.1面向电网应用的物联网应用需求分析与应用模式研究

　　（1）国内外研究现状：

　　物联网应用于智能电网能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善现有电力系统基础设施的利用效率，实现低碳经济和绿色增长。智能电网的实施也将极大带动物联网技术产业发展。

　　近年来，在智能电网相关的清洁能源及接入、储能、特高压输电、大电网运行控制、灵活交流输电、数字化变电站与数字化电网、配电网自动化、状态检修与资产全寿命周期管理、自动抄表和自动测量、定制电力、通信、信息化等技术领域积极开展试点、示范工程建设以及智能电网标准化的研究和制定。2009年，国家电网公司先后启动了智能用电信息采集系统、智能变电站、配网自动化、智能用电、智能调度、风光储、上海世博会等智能电网示范工程。

　　目前，国网信通、中国电科院、国网电科院已积极开展物联网在智能电网输电、变电、配电、用电等环节应用研究。

　　（2）研究内容：

　　根据我国智能电网发展要求，分析智能电网发电、输电、变电、配电、用电、调度和信息通信各个环节对物联网技术应用的需求；研究现有电力系统传感设备与物联网的关系及融合，研究并分析物联网在智能电网各个环节的应用模式、应用模型与数据模型；

　　（3）预期目标：

　　提出智能电网发电、输电、变电、配电、用电、调度和信息通信各个环节对物联网技术应用的需求；提出物联网在智能电网各个环节的应用模式、应用模型与数据模型。

　　（4）实施安排：

　　2010年6月-2010年8月：智能电网物联网需求调研分析，完成需求分析报告；

　　2010年9月-2010年12月：研究物联网在智能电网各个环节的应用模式研究，完成物联网在智能电网的应用模型与数据模型的研究报告；