物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)如何實(shí)現智能電網(wǎng)

2020-04-02
物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)及應用在當今社會(huì )已經(jīng)很普遍，幾乎用到各行各業(yè)。智能電網(wǎng)也是物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的一種。

“電網(wǎng)”是為城市中的所有居民，企業(yè)和基礎設施服務(wù)的電網(wǎng)。“智能電網(wǎng)”是這些能源系統的下一代，已經(jīng)通過(guò)通信技術(shù)和連接性進(jìn)行了更新，以推動(dòng)更智能的資源使用。
使當今具有IoT功能的能源網(wǎng)格“智能”的技術(shù)包括無(wú)線(xiàn)設備，例如傳感器，無(wú)線(xiàn)電模塊，網(wǎng)關(guān)和路由器。這些設備提供了復雜的連接和通信功能，使消費者能夠做出更好的能源使用決策，使城市節省電費和開(kāi)支，并使電力管理部門(mén)在停電后能夠更快地恢復電力。
如今，由于多種原因，市政當局正朝著(zhù)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。其中包括需要改善能源使用，為公民提供更好的客戶(hù)服務(wù)，為災難做準備以及升級維護成本高昂的老化技術(shù)。同樣，技術(shù)的進(jìn)步使無(wú)線(xiàn)，蜂窩和RF（射頻）價(jià)格便宜，并且易于在智能電網(wǎng)應用中使用。

使用中的智能電網(wǎng)

需要電網(wǎng)供電的企業(yè)，服務(wù)和私人居民，因此當市政當局采用智能電網(wǎng)技術(shù)時(shí)將受益匪淺，這些技術(shù)涵蓋了所有居民，城市服務(wù)和關(guān)鍵基礎設施的安裝。盡管我們不會(huì )涵蓋所有用例，但一些關(guān)鍵示例可以幫助說(shuō)明移動(dòng)對智能電網(wǎng)的影響。
智能電網(wǎng)使電力公司能夠比以前更詳細地評估系統運行狀況。例如，使用智能電表，電力公司可以發(fā)現粒度和準確性所需要的實(shí)時(shí)電力需求，而這是舊技術(shù)無(wú)法實(shí)現的。這可以使他們更好地預測需求并應對需求的突然增加，從而有助于防止停電。
萬(wàn)一發(fā)生停電，使用安裝在變壓器和變電站中的蜂窩和RF技術(shù)的IoT設備可以自動(dòng)重定向電源。與每次斷電后都必須在卡車(chē)上派遣服務(wù)人員相比，這樣可以使維修更快，更容易。

更智能的電網(wǎng)將增強我們的電力系統的彈性，并使之為應對嚴重的風(fēng)暴，地震，大面積的太陽(yáng)耀斑和恐怖襲擊等緊急情況做好更好的準備。由于具有雙向交互功能，智能電網(wǎng)將允許在設備出現故障或發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)重新路由。
智能電網(wǎng)減輕恐怖襲擊的影響這一想法是一個(gè)有趣的話(huà)題，我們將在下一部分中介紹這個(gè)話(huà)題。目前來(lái)看智能電網(wǎng)如何使城市受益。 

智慧城市如何采用智能電網(wǎng)技術(shù)
智慧城市的應用領(lǐng)域非常普遍，涵蓋了從智慧城市照明，能源管理和智能交通管理到水處理和廢水管理的所有內容。
交通信號燈中的傳感器可以將信息發(fā)送回中央機構進(jìn)行決策。更好的是，借助智能交通系統，可以通過(guò)路線(xiàn)和交通照明來(lái)管理地面交通和公共交通，以改善或消除交通擁堵。
路燈中的IoT傳感器還可以根據實(shí)時(shí)條件調整開(kāi)，關(guān)定時(shí)和亮度。加或減幾瓦可能聽(tīng)起來(lái)不多。但是，當考慮到在任何給定城市中可以找到的成千上萬(wàn)的路燈時(shí)，節省的費用和對環(huán)境的影響會(huì )迅速加在一起。如果需要維修燈，那些相同的傳感器也可以發(fā)出警報。無(wú)需等待生氣的客戶(hù)打來(lái)的電話(huà)抱怨路燈熄滅。
此外，借助完善的遠程管理解決方案，技術(shù)人員可以遠程解決問(wèn)題并確定是否派卡車(chē)。過(guò)去，不可避免地要進(jìn)行大量的工作，這與快速固件修復或從家庭辦公室的管理系統重新啟動(dòng)相比，是非常昂貴的。
智能電表可實(shí)現需求響應，使家庭和企業(yè)主可以實(shí)時(shí)查看價(jià)格信息，以便他們可以相應地調整能源使用量。例如，在冬天關(guān)閉AC或關(guān)閉恒溫器。大多數智能電表將使電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主受益。借助實(shí)時(shí)定價(jià)信息，電動(dòng)車(chē)所有者將能夠在電價(jià)較便宜的時(shí)候為其汽車(chē)充電，并在需求高峰時(shí)避免充電（如果可能）。  

智能電網(wǎng)的三大優(yōu)勢

盡管智能電網(wǎng)有許多好處，但以下三個(gè)實(shí)例顯示了更新后的電網(wǎng)有多么有用。

1.智能電網(wǎng)實(shí)現可再生能源發(fā)電  

傳統的能源網(wǎng)旨在將電力從大型集中式發(fā)電站傳輸到該地區的大型家庭和企業(yè)網(wǎng)絡(luò )。在此階段，電網(wǎng)的設計不接受通過(guò)太陽(yáng)能電池板或風(fēng)車(chē)發(fā)電的家庭和企業(yè)的輸入。智能電網(wǎng)被設計為可再生資源接受能力。
至關(guān)重要的是，智能電網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)啟用的智能電表相結合，可以跟蹤凈陽(yáng)性企業(yè)正在產(chǎn)生多少能量，并據此進(jìn)行補償。智能電網(wǎng)還可以監控太陽(yáng)能電池板和設備。
我們之前提到過(guò)，智能電網(wǎng)可以減輕發(fā)電廠(chǎng)中恐怖襲擊或自然災害等災難的影響，這是分散發(fā)電的結果。在傳統模式下，少數發(fā)電廠(chǎng)為城市供電。這使得這些服務(wù)容易受到威脅的威脅，可能導致大范圍的停電和能源短缺。使用分散式模型，即使將中央發(fā)電廠(chǎng)脫機，包括風(fēng)能和太陽(yáng)能在內的多種替代能源也可以取代電網(wǎng)中的資源。這種分散式系統很難脫機，并且可以提供一個(gè)工廠(chǎng)為整個(gè)城市供電時(shí)所無(wú)法實(shí)現的強大功能。

2.更好的計費，更好的預測

智能電表有兩個(gè)好處。首先，他們可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設備收集大量數據，這些數據是公用事業(yè)公司以前從未訪(fǎng)問(wèn)過(guò)的。公用事業(yè)公司可以使用該信息更好地預測何時(shí)電力需求很高以及哪些地區需求很高。
其次，對于消費者而言，智能電網(wǎng)意味著(zhù)更有效的計費。以前，高峰時(shí)段的用電成本是在社區和社區之間平均的?，F在，如果您在高費率時(shí)使用電，則需要為此付費。而且，如果您關(guān)閉電器并節省電費，則賬單將相應減少。這增加了每個(gè)人以負責任的方式使用電力的動(dòng)機。
3.智能電網(wǎng)更具彈性
借助智能電網(wǎng)技術(shù)，一旦停電，就可以自動(dòng)重新路由電源，從而很大程度地減少了對家庭和企業(yè)的影響。物聯(lián)網(wǎng)傳感器還可以報告設備的狀況，以便在出現故障之前進(jìn)行維修。公用事業(yè)可以在發(fā)生故障時(shí)（通過(guò)電子郵件/社交媒體）通知其客戶(hù)，而不是響應報告故障的客戶(hù)呼叫。

智能電網(wǎng)是現代智慧城市的骨干  

城市越來(lái)越意識到從可再生能源發(fā)電非常重要，而支持可再生能源產(chǎn)生的所有能源都需要智能電網(wǎng)。隨著(zhù)越來(lái)越多的家庭購買(mǎi)必須充電的電動(dòng)汽車(chē)，更新的電網(wǎng)也將變得至關(guān)重要。

面向未來(lái)的智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)技術(shù)可以用一個(gè)句子來(lái)表達：具有雙向通信的新電網(wǎng)。企業(yè)和消費者第一次可以獲得實(shí)時(shí)的賬單信息，而公用事業(yè)公司則可以更好地滿(mǎn)足其客戶(hù)的需求，因為他們可以應對需求激增并解決或管理停電和其他挑戰。智能電網(wǎng)具有彈性，有效和綠色  ，對消費者，公用事業(yè)公司和環(huán)境都有利。