利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎設施(例如故障檢測器)，能源運營商可以經(jīng)濟高效地構(gòu)建智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應用。

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根據(jù)美國能源信息署的數(shù)據(jù)，美國主要的電力公司每年在配電系統(tǒng)上的支出為510億美元。他們的主要目標是升級配電系統(tǒng)上的老化設備并安裝智能電表。這些投資是國家智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢的一部分，該趨勢利用現(xiàn)有能源基礎架構(gòu)中的新技術(shù)來優(yōu)化電網(wǎng)性能并很大程度地減少停機時間。

SAS最近發(fā)布的一項針對200多個美國公用事業(yè)的調(diào)查更深入地探討了我們向自主電網(wǎng)發(fā)展的過程。他們專門研究工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)技術(shù)和機器學習的使用，以幫助向智能電網(wǎng)過渡。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有43%的公用事業(yè)公司已經(jīng)在使用IoT進行中斷管理。另有24%的公司計劃在未來三年內(nèi)使用它。已經(jīng)使用物聯(lián)網(wǎng)的公用事業(yè)公司報告該技術(shù)可以幫助他們：

1)更快地識別故障，有時甚至在故障發(fā)生之前進行預測

2)防止發(fā)生斷電或比以前更快地解決它們

3)減少停機時間并以較低的成本提高可靠性。

盡管一個完全自主的電網(wǎng)仍然是未來主義的，但電力公司顯然正朝著這個方向發(fā)展。

示例性應用：故障檢測

傳統(tǒng)上，電力公司主要依靠故障電路指示器(FCIs)來檢測和定位系統(tǒng)內(nèi)的故障。這種方法起源于現(xiàn)在被認為是老化的技術(shù)。這些舊的電網(wǎng)系統(tǒng)之所以落后，很大程度上是因為它們每隔幾十年才更新一次。因此，電力工業(yè)是建立在一個由遺留和專有系統(tǒng)主導的基礎設施之上的。

現(xiàn)代電信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到開放的基于標準的范例，可促進向現(xiàn)代智能電網(wǎng)的發(fā)展。基于標準的協(xié)議和平臺幫助電網(wǎng)保持軟件更新的最新狀態(tài)，而不必派遣現(xiàn)場服務人員來更改硬件。

網(wǎng)關(guān)

故障檢測傳感器用于現(xiàn)有的電網(wǎng)基礎設施。它們旨在準確，可靠地指示和定位永久性故障和瞬時性故障。他們中許多擁有3G連接。 有些甚至內(nèi)置了LPAN無線電以進行通信。隨著3G網(wǎng)絡的停滯，故障傳感器可以通過IoT網(wǎng)關(guān)繼續(xù)運行，直到使用壽命終止。

網(wǎng)關(guān)允許傳感器通過低功耗藍牙(BLE)連接，然后通過蜂窩網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)。新型智能故障傳感器將繼續(xù)幫助電力公司提高可靠性，同時降低運營和維護成本。

智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應用

將傳統(tǒng)設備連接到智能電網(wǎng)IoT應用程序，電力公司可以：

1)實時推送數(shù)據(jù) – 依賴于集中式的數(shù)據(jù)輪詢會導致大量延遲和擴展能力有限。許多IIoT網(wǎng)關(guān)在本地輪詢數(shù)據(jù)并創(chuàng)建可以與傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)以及基于云的平臺進行通信的數(shù)據(jù)模型，以利用現(xiàn)代Web服務。

2)利用蜂窩基礎架構(gòu) – IIoT網(wǎng)關(guān)允許電網(wǎng)監(jiān)控設備利用蜂窩連接性，與多個后端或云系統(tǒng)形成安全連接。

3)通過低功耗傳感器增強傳感 – IIoT網(wǎng)關(guān)可以從舊協(xié)議(例如DNP3或更新的云協(xié)議)轉(zhuǎn)換LPWAN傳感器數(shù)據(jù)。

4)利用云 – 隨著分布式電網(wǎng)變得越來越復雜，需要管理更多設備，IIoT網(wǎng)關(guān)能夠連接到基于云的基礎架構(gòu)，并通過云管理的儀表板與用戶共享實時數(shù)據(jù)和分析。

5)增強的電網(wǎng)安全性 – 傳統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)(通過IP網(wǎng)絡連接時)容易受到網(wǎng)絡攻擊。它們?nèi)狈姶蟮木W(wǎng)絡安全功能，因為傳統(tǒng)協(xié)議在設計時并未考慮到現(xiàn)代威脅。IIoT網(wǎng)關(guān)可以使用比較新的安全方法來很大程度地降低安全風險，并更新和修補安全功能以適應不斷變化的網(wǎng)絡安全威脅。