摘要:电力系统各个环节中都涉及到对物联网技术的有效应用,促使我国电力系统朝着自动化、智能化、高效化的方向不断发展。本文基于电力物联网中的应用探讨展开论述。
关键词:电力;物联网;应用探讨
引言
物联网(IOT)是指通过各种信息传感器、RFID技术,实时采集任何需要监控、连接和交互的对象或过程,以及声音、光、热、电、机械、化学、生物和位置等需要采集的信息,全球定位系统、红外传感器、激光扫描仪等设备和技术通过各种可能的网络接入,实现物体与人之间无处不在的联系,实现对物体和过程的智能感知、识别和管理。
1电力物联网技术应用背景
运营商提供的4G网络是人们生活中使用最广泛的网络,比WiFi运用更广。可以实现远距离传输,室内外皆可,速度非常快。这项技术看似优越,但耗电量大,因此只能在物联网场景中使用,终端可以自己获取电力,比如某公司的共享自行车,使用太阳能电池板获取电力。在远程场景中,如果终端无法解决供电问题,则需要一种低功耗、大覆盖的技术来满足这种场景下物联网的通信需求。因此,在商业和技术的推动下,一些专家和企业开发了一种新的通信技术LPWAN,即低功耗广域网技术,以解决这一问题。物联网是通过RFID技术、无线传感器技术和定位技术,自动识别、收集和感知货物的标识信息、属性信息和周围环境信息,并借助各种电子信息传输技术,将货物的相关信息聚合成一个统一的信息网络,利用各种云计算、模糊识别、数据挖掘和语义分析等智能计算技术,对货物的相关信息进行分析和融合最终实现对物质世界的高度认知和智能决策控制。
2电力物联网的关键技术
优化传感器功能,改进物联网设计,在应用电力物联网时,必须要考虑到电力系统的复杂性,合理分配传感设备,确保设备数量充足,这样才能对信息进行全面的感知。要优化传感设备,降低成本和消耗,使其能够发挥出更加有效的作用。为减少基础设施的建设与布线,就要完善凸显通信功能,使物联网设备与电力系统有机结合。要尽量减少传感器的尺寸,选择体型小巧的设备进行部署,或者将其直接设置于电力设备内部。随着技术的不断发展,对于传感器设计也正在迈向新的阶段。由于传感器需要明确需求,再对信息进行感知,因此,物联网的建设与应用也需要围绕需求进行,结合电力系统的实际情况进行设计,确保环境满足新型传感器的需求。传感器需要耗费许多能量,应对复杂的环境,这就需要应用高效电源管理技术提高传感器的性能,使其可以充分适应接踵而至的变化。为确保电源得到合理管理,可以使用低精度传感器模块阵列和后续的数据融合来生成高精度信息,或者利用数字电路对传感器的节点进行设计,便于降低功率,减少能耗。为延长物联网设备的使用寿命,实现能源可持续利用,可以设置继承能量收集系统,这样就可以丰富物联网的功能,使相关设备能够全面、随时感知信息,提供更加便捷的服务。
3电力系统物联网技术的应用空间
3.1物联网技术在电力系统输配电环节中的应用
在电力系统的结构中输配电线路是十分重要的组成部分之一,但是在运行的过程中还是会发生不可避免的故障,智能传感器可以迅速分析异常数据并判断故障产生的可能原因,并将这些重要信息传递到后台监控系统中,为监测人员提供第一手诊断资料,帮助监测人员进行分析,及时地解决问题和防止故障造成一定的损失。因为5G技术具有高宽带和低延时的特点,所以在一定程度上提高了信息的传送效率,可以帮助维护单位提升故障处理效率,稳定输电线路的运行状态。另外,通过5G技术与物联网的结合,可以准确地分析不同用户的用电习惯和用电量,提高电能的利用率。
3.2发电环节中的应用
物联网技术应用所构建的坚强智能电网,其中涉及到对再生能源、清洁能源的利用和开发,例如对风能的应用。而据相关报道研究表明,截止到2017年,我国风电新增容量达到601万kW而累计并网容量则高达1.5亿kW。虽然风电的开发已经取得良好成效,但是在实际发电过程中仍尚存弃风限电的问题,导致当前有部分风电厂尚未实现真正的盈利。而通过对物联网技术的有效应用,则可以实现对清洁能源利用率的大幅度提升。例如在风机上安装物联网传感系统,结合对数据挖掘技术、测量传感技术的应用,进行风机受到天气变化情况影响的深入分析,进而降低弃风限电现象的出现几率。在风机具体运行过程中,通过对无线通信技术的应用,则可以对风机运行情况的实时掌握,以此为依据促使调度中心可以更好的进行风机的调度,促使分布式电源控制效果的大幅度提升,以此达到提升清洁能源利用率的目的。
3.3物联网技术在电力系统用电环节中的应用
得益于5G技术的高速发展,物联网技术与电力系统的各个子环节实现了互联和互通,通过传感器测量技术可以对每一位电力用户人员进行监控,并且能够实现多个数据之间的互动。并且,通过物联网技术还能够实现和电力价格信息的关联,使其更好的提高电网运行质量,更好的为广大用户提供服务。
4电力物联网应用前景
4.1大数据分析技术
从电力运营的角度来看,电力物联网技术打造了大数据分析技术以及数据共享技术,并且以此为基础进行分析决策系统的应用,进一步实现国家电网检测与维修的智能化、现代化,并且对国家电网所使用的硬件设备进行全天候、全时段的监控,在监控的过程中如果出现故障会进行系统主动预警、系统智能巡查,帮助相关的维护人员展开进一步的维护检修工作,提升电网维护检修的效率与质量。从能源利用的角度来看,能够对风力发电、太阳能发电的总体效率进行计算,并且以此为基础进行电力分配的计算,通过电力系统的统一调配系统的建设实现电力的高效化利用,进一步提升电网在运行过程中的灵活性与电力调配的时效性。
4.2促进清洁能源消纳
就现阶段的情况而言,我国的新能源建设还没有取得大规模的应用,风能发电以及太阳能发电虽然在试点区域得到了较好的能源开发,但是整体而言还没有进行大规模的推广。在实际的发电过程中因为风力发电以及太阳能发电存在着间歇期,所以存在着电力管理不合理的情况。电力物联网技术中的模拟智能电厂技术,进一步进行新能源的调配与存储、并且实现电力贸易平台的互通,进一步提升区域电能调配的协调性,在实际运营的过程中按照增减负荷,减少分布式能源并网冲击,从而实现新能源的有效存储于利用。
结束语
在我国现阶段的电力运营的过程中存在着非常多的问题,其中最为突出的是电力能源分配不均匀、电网结构不完善且不合理、电力调配能力较弱,如果将电力物联网应用至电力运营中能够很好的解决这些问题。
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