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本文将从基于物联网的智能电网全域状态监测系统解决方案的方案背景、系统组成、创新性三个方面进行阐述。
基于物联网的智能电网全域状态监测系统解决方案的背景：
信息化、通信业的迅速发展，为电力系统可靠、安全、经济、高效地运行提供了有力的技术支持，是智能电网在世界各国得到广泛重视与应用的技术基础。基于传统物理网络的智能电网，将感测技术、通讯技术、控制技术和信息处理技术结合在一起，为电网和用户的双向互动提供了桥梁，极大地提高了新能源的接入和消纳能力，保证了电网的安全可靠运行。
智能电网作为能源流、信息流和业务流的载体，是具有很强特点的信息物理系统，其电力设备分布广泛，采集终端规模大，通信网具有多种异构，运行信息实时交互，具有高度自适应调节和自愈能力，能应付负荷和突发事件，并与物理系统深度融合。如何在这一环节众多的广域分布的信息物理系统中，如何感知和传输电网中分布广泛的设备的运行数据，实现设备故障在线诊断、安全预警及与调度等业务的协同应用，是迫切需要解决的行业问题。
程序设计。
通过将WIA(Wireless Networks for Industrial Automatiion)为基础的传感器网络与电力专网相结合的智能电网，结合宽带移动通信网络，提出并实现了一种面向输变配用全域状态监测的物联网系统架构。在此基础上，采用WIA传感网络作为底层监控网络，基于多模式感知技术，实现了智能电网输变配环节中不同应用场景的状态信息采集与传输；以电力专网或公网为主干网，将底层电力专用终端和智能传感器监控器与上层生产和市场数据中心相连，该系统能够实现智能电网输变配用设备用电信息的采集和交互。
基于物联网的智能电网全域状态监测系统组成：
(1)传输线在线监测设备包括以物联网为基础的输电线温度监测装置、输电线拉力倾角监测装置、输电线路振动监测仪、杆塔倾斜振动监测仪。由输变电线路监测仪和输变电线路监控系统共同组成了输变电线路在线监测子系统，能完成线路和铁塔周围环境监控，实现了杆塔横向倾斜、纵向倾斜等在线监测，实现了输电线路的远程数据传输，为导线负载、导线覆冰分析提供了依据。
(2)变电站在线监测设备包括基于物联网的母线测温仪、SF6监测仪、铁芯接地电流监测装置、避雷器监控装置和石油色谱监测装置，与变电站在线监测系统软件组成变电站在线监控子系统。该系统通信稳定可靠，在室外一般情况下，无线设备的通讯距离可达100米~200米，数据周期最短为1秒，报警数据时延小于100毫秒。各个监控设备之间可自动组网，数据传输成功率在99%以上。
(3)配电网监控子系统包括基于物联网的故障显示装置、故障显示系统网关以及故障显示系统软件。配线故障显示系统是一种基于物联网的配电线路故障显示系统，实时监控电网中的负荷电流。
(4)电力系统中用户用电信息监测子系统，主要包括智能表通信模块、智能表数据采集模块和智能表数据集中器。将智能表通讯模块安装在用户智能电表中，实现用户用电数据的采集与传输。采用RS485总线与多台智能仪表相连，实现集中式数据采集。在WIA无线通信网络中，智能表数据集中器将来自智能表的数据进行汇总，实现远程传输。
基于物联网的智能电网全域状态监测系统解决方案的主要创新包括：
(1)提出了面向智能电网全域状态监测的物联网体系结构，形成对输变配用环节状态监测的整体解决方案；
(2)针对输变配用智能电网提出了多模式自组织传感网络技术，可满足智能电网在线安全监测、能量计量等多种传感应用需求；
(3)针对智能电网输电线路监测、变电所设备状态监测、配线状况监测和用户用电信息采集的实际需要，研制了系列通讯装置；
(4)研制出输变电设备状态监测系统，实现输变电设备安全预警，将设备状态信息与电网调度信息有机结合起来，为生产管理提供信息支持，全面改善运行。
