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智能电网论文2500字体下载

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摘要:物联网作为一种新的网络形式,相关理论研究和实践应用正在探索过程中。本文介绍了物联网的概念,给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构,最后探讨了物联网在实现过程中所面临的问题和挑战。关键词:物联网,RFID一、概念物联网(Internet of Things)这个概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出,其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接,形成RFID架构的分布式网络。欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。”本文认为,物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程:真实世界中的事物,通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来,源于物理物体空间,且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度,将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中,对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别(如使用RFID标签),最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的,在虚拟世界中对该物体做出控制,则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物,其所需的各种应用与操作,只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作,即达到目的。这样将会对世界带来巨大的改变:实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的,通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime, any place, anyone, anything)[3]连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能,所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻,而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时,无数个某一时刻的世界汇集起来,在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史,如同过去以纸质保存历史事件的发生,将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。二、体系架构目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。EPC系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成。UID 技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode 解析服务器等4部分构成。EPCglobal 和UID上只是RFID 标准化的团体,离全面的“物联网”体系架构相去甚远。美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,并提出通过INSTRUMENTED,INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。在文献基础上,本文提出了物联网体系架构。1、智能物体层:通过传感器捕获和测量物体相关数据,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。2、数据传输层:以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入,提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。3、信息关联层:通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合,屏蔽其异质性与复杂性,形成一个与真实世界对应的虚拟世界。4、应用服务层:从虚拟世界中提取信息,提供丰富的面向服务的应用。如智能交通、智能电网、智能医疗等等。需要指出的是,数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面,而实际上,在服务应用层面,各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。 在该体系结构中,感知层面的各种传感器、执行器都是具体的,随着技术的发展会不断升级,新设备不断引入物联网。而服务应用层的各种需求也是不断提出的,并不是一层不变的。若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络,最后可能形成许多套特殊的网络,这不利于推广和不便于维护。因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性,物体设备层可以变化,服务应用层可以变化,但它们都是通过一个普适的网络进行连接,这个网络可以在一定的时间内保持稳定。三、面临的挑战1、统一标准物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键。2、安全、隐私在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题。因此,不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制,而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善。参考文献 Commission, IDE, Internet of things Strategic Research R CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of ITU Internet Reports 2005: The Internet of T 2005, ITU

首先介绍物联网的概念,参考EPOSS的《Internet of Things in 2020》;之后看看物联网相关演讲、报告(近来物联网会议较多,讲演资料也较多),总结分析,前期入手尽量少谈物联网关键技术;接着谈谈物联网的应用(参考《物联网“十二五”规划》),最好谈谈物联网的前景及展望。

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五 无功补偿无功补偿应根据分散补偿和集中补偿相结合原则进行配置,二次侧功率因数应根据用户性质测定。根据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》的要求,在最大负荷时,一次侧不应低于95。《城市电力网规划设计导则》要求,110kV变电所无功补偿一般取主变容量的1/4~1/6,实际上城区内10kV线路较短,且大部分为电缆网,无功容量较充足,因此以补偿主变损耗为主。变电所无功补偿为主变容量的8%~15%即可,当采用高阻抗变压器时需取较大值,投切时,10KV电压波动约为5%,满足小于5%的要求。六 10kV中性点运行方式长期以来,我国10kV配电网大部分采用中性点不接地方式,它的最大优点是发生单相接地故障时并不中断向用户供电。随着配电网的扩大,电缆线路的增多,电网对地电容电流大幅度上升,直接威胁着电力系统的安全运行。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,电容电流超过10A时中性点应改为消弧线圈接地。九三年起为配合变电所无人值班,国内研制了多种自动跟踪消弧线圈补偿装置,其原理大同小异,基本上都在原调匝式消弧线圈的基础上增加控制装置,由于其原理相对简单,可以运行于全补偿状态,工艺要求低,因此目前市场占有率较高,其它还有调隙式、直流偏磁式、调容式等,均由于各种原因难以进入实用状态。顺便说一下,目前有厂家在消弧线圈调谐装置中附加接地检测装置,其原理与出线保护装置中的接地检测装置是一致的,但使用时二次电缆需增加很多,不宜采用。消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。当主变无中性点引出时,结合变电所的所用电,在10KV母线上设置接地(曲折)变压器。近年来,国内各大城市10kV中性点改用电阻接地的越来越多。采用电阻接地,单相接地故障时动作于跳闸,健全相过电压倍数可限制在8倍以下,进一步降低弧光过电压,电网可采用绝缘水平较低的电气设备,提高设备运行条件和提高人身安全。目前中性点电阻值大致有77Ω(上海)、10Ω(北京、广州)、16Ω(深圳),电阻值大小取值各有利弊,从各地运行情况来看,都是可行的。但在以架空线为主的电网中应慎用电阻接地。七 过电压保护根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,变电所应设有防止直接雷和雷电波侵入的过电压保护措施。全户内变电所采用屋顶避雷带防直击雷,屋顶避雷带采用-40×4镀锌扁钢或8圆钢,半户内变电所设独立避雷针对主变进行保护。八 接地变电所接地方式以水平接地体为主,辅以垂直接地极,主接地网采用-50×6镀锌扁钢,布置上尽量利用配电楼以外的空地,深埋接地极。变电所主接地网的接地电阻应不大于5欧姆。考虑到微机保护监控系统对接地要求较高,二次设备室及10kV二次电缆沟接地采用25×4铜排。当110kV采用GIS时,110kV配电装置室也需采用铜排接地。九 防污等级根据《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》,户外电气设备取污秽等级2级,爬电比距5CM/kV。对于户内设备,该标准中没有规定,但参照《高压开关设备的共用订货技术导则》,可取瓷质材料8CM/kV,有机材料0CM/kV。当户外设备户内安装时,可取2CM/kV。十 保护监控无人值班变电所设计与常规变电所最大的不同点在于二次监控设备必须满足现场无人值班要求,目前采用微机保护基本上没有多大疑义了,而监控方式通常有两种模式: 采用综合自动化系统 采用常规二次保护加RTU应该说,两者都能满足无人值班的要求,后者结构简单、造价低廉,但采用综合自动化系统技术上更先进,集成化程度更高,更易于做成面向对象的层次结构,从技术上讲是发展方向。随着计算机技术、自动控制技术的不断完善和成熟,综合自动化设备性能日趋稳定,价格逐渐下调,应作为新建变电所的首选系统,而后者可以作为老变电所改造用。采用综合自动化,就应该采用分布式结构(10kV保护装置安装在开关柜上),以充分发挥其功能,减少二次电缆,降低造价,但分布式保护装置应解决配电装置室的散热通风及电磁干扰问题。作为无人值班变电所,所内不宜设置固定的计算机监视设备(后台机),但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。另外,为了运行维护方便,变电所遥测、遥信、遥控量和当地显示量应按《无人值班变电所设计规程》进行设置,加以统一化、标准化。十一 交流所用电和直流系统 交流所用电变电所宜设置二台所用变压器,容量为80~100KVA。当变电所设置三台主变时分别接入#1、#3主变低压侧母线,设置二台主变时则分别接入其低压侧母线。所用电采用中性点直接接地TN系统,额定电压380/220V,采用单母线分段接线。 直流系统直流电源宜采用一组220V蓄电池,容量应满足全所事故停电2h的放电容量,一般为100AH,单母线接线。蓄电池组宜采用性能可靠、维护量少的蓄电池,如阀控式密封铅酸蓄电池等。直流系统应具有自动调节功能,充电装置实现智能化实时管理,并应设置一套微机直流接地监测装置。十二 建筑物变电所所址标高应高于频率为2%洪水位,变电所土建应采用联合建筑并按最终规模一次建成,建筑物的建筑风格、外墙面装修与周围环境相协调,内装修应简化实用。建筑物不宜设通长窗,如城市规划要求或采光需要底层可设置假窗或高窗。变电所的防震、消防、通风应符合国家有关规定。按无人值班要求变电所附房应从简设置,110kV变电所规模为二台主变时建筑面积应控制在700M2(主变放户外)及900M2(主变放户内),占地面积1600 M2,三台主变时建筑面积应控制在1200M2(主变放户外)及1500M2(主变放户内),占地面积1900 M2。十三 结论 变电所主接线应力求简化,宜优先采用线路变压器组接线。 中等城市变电所宜设置二台主变,大城市可设置三台主变。 为保证10KV母线电压在合格范围内,应采用有载调压变压器。 变电所无功补偿宜取主变容量的8%~12%,当采用高阻抗变压器时需取较大值。 变电所优先采用半户内布置(主变布置在户外)。 110kV应尽量采用装配式结构,慎用GIS。 10kV以架空线为主的系统中性点应采用消弧线圈接地,消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。全电缆网系统中性点采用低电阻接地。 新建变电所监控装置应优先采用综合自动化系统,保护装置应采用分布式结构。 直流系统宜设一组100AH蓄电池组,交流所用电宜设置二台,所用变压器应与接地变相结合。。 建筑物装修应简单实用,布置上尽量减少占地面积和建筑面积。

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河北大学学报(自然科学版)目前在最新北大核心和科技核心目录内,属于双核心;河北大学学报(哲学社会科学版)在最新的北大核心目录内,曾经的南大核心

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河北大学期刊社成立于2008年11月,由《河北大学学报(哲学社会科学版)》《河北大学学报(自然科学版)》《医学研究与教育》(原《河北职工医学院学报》)《日本问题研究》四个刊物组成,其中《河北大学学报(哲学社会科学版)》为全国中文核心期刊、中国人文社科学报核心期刊、中文社科引文索引(CSSCI)来源期刊;《河北大学学报(自然科学版)》为全国中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国高校优秀科技期刊。

摘要:物联网作为一种新的网络形式,相关理论研究和实践应用正在探索过程中。本文介绍了物联网的概念,给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构,最后探讨了物联网在实现过程中所面临的问题和挑战。关键词:物联网,RFID一、概念物联网(Internet of Things)这个概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出,其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接,形成RFID架构的分布式网络。欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。”本文认为,物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程:真实世界中的事物,通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来,源于物理物体空间,且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度,将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中,对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别(如使用RFID标签),最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的,在虚拟世界中对该物体做出控制,则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物,其所需的各种应用与操作,只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作,即达到目的。这样将会对世界带来巨大的改变:实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的,通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime, any place, anyone, anything)[3]连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能,所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻,而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时,无数个某一时刻的世界汇集起来,在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史,如同过去以纸质保存历史事件的发生,将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。二、体系架构目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。EPC系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成。UID 技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode 解析服务器等4部分构成。EPCglobal 和UID上只是RFID 标准化的团体,离全面的“物联网”体系架构相去甚远。美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,并提出通过INSTRUMENTED,INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。在文献基础上,本文提出了物联网体系架构。1、智能物体层:通过传感器捕获和测量物体相关数据,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。2、数据传输层:以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入,提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。3、信息关联层:通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合,屏蔽其异质性与复杂性,形成一个与真实世界对应的虚拟世界。4、应用服务层:从虚拟世界中提取信息,提供丰富的面向服务的应用。如智能交通、智能电网、智能医疗等等。需要指出的是,数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面,而实际上,在服务应用层面,各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。 在该体系结构中,感知层面的各种传感器、执行器都是具体的,随着技术的发展会不断升级,新设备不断引入物联网。而服务应用层的各种需求也是不断提出的,并不是一层不变的。若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络,最后可能形成许多套特殊的网络,这不利于推广和不便于维护。因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性,物体设备层可以变化,服务应用层可以变化,但它们都是通过一个普适的网络进行连接,这个网络可以在一定的时间内保持稳定。三、面临的挑战1、统一标准物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键。2、安全、隐私在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题。因此,不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制,而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善。参考文献 Commission, IDE, Internet of things Strategic Research R CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of ITU Internet Reports 2005: The Internet of T 2005, ITU

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