面向智能电网建设的电力物联网架构研究 林土求

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2019年第36期   作者:林土求
[导读] 摘要:当今世界科学技术的发展和进步下,电力技术步入一个新的台阶,随着电力行业的进步与发展,电网的优化成为行业关注的重点。
        广东电网公司湛江供电局  524000
        摘要:当今世界科学技术的发展和进步下,电力技术步入一个新的台阶,随着电力行业的进步与发展,电网的优化成为行业关注的重点。新型的物联网技术促使电网建设实现全面智能通信,它优化了智能通信系统并且更新了智能通信系统的模式。因此要想做到电力系统的高效运营必须要结合智能通信技术和智能电网技术。
        关键词:智能电网;建设;电力;物联网架构
        1电力物联网应用的现状
        如果要评选二十一世纪最有影响力的技术,那么物联网技术一定榜上有名。物联网技术其实就是利用智能传感器设备来监测与控制网络部署区域的状态,监测的数据传输至服务器通过网络层来进行处理,以此来实现整个区域内的物与物之间的连接。可靠传递、全面感知以及智能处理是物联网技术的主要特点,因此这种技术也被广泛应用于工业自动化、智能运输以及环境保护等领域,电力行业也同样如此。根据目前我国电力方面对物联网技术的应用情况来看,已经取得了一定的成果,例如,物联网与智能电表的结合,可以让用电用户随时随地了解家庭用电的信息和用电设备的情况;同时射频识别技术的应用,可以帮助输电线路的维护人员及时确定设备的情况以及故障的位置,提高了故障处理的效率。从电力物联网的实际应用现状来看,其符合智能电网建设的要求,具体可以体现在以下几个方面:可以对电网设备进行实时动态监测;可以降低电力能源的损耗;能够有效提升电力企业的管理水平,保证电力供应的安全与稳定;有利于实现无纸化办公,更高效快捷。在智能电网的不断发展过程中,为了可以实现信息流、电力流以及业务流的融合,就需要重视与进一步加强面向智能电网建设的电力物联网架构,优化电力资源的配置和提高电力服务质量,从而可以有效促进电力供应的安全、可靠。
        2电力物联网技术架构
        2.1电力物联网结构组成
        物联网技术在电力方面的应用,不仅是国家战略发展的需要,同时也符合电力发展需要。为满足智能电网建设需求,通过分析物联网体系结构,提出一种面向智能电网建设的电力物联网技术架构。
        面向智能电网建设的电力物联网技术架构主要应用于智能电网的全面感知、电力的可靠传输与故障诊断分析等方面,其架构体系分层与传统物联网体系一致,主要包括感知层、传输层、数据层、应用层四个方面。其中感知层主要由具有低功耗、高度集成的各类传感器、RFID、全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)、GIS等相关技术组成,用来进行监测区域内电网数据的全面感知以及自动识别;网络层主要将感知层采集的电网数据信息通过互联网、广电网、行业专网等网络设备以及光通讯、无线通讯等技术传送至电网远程管理系统,实现电网数据的实时状态监控;数据层主要将感知层采集的电网数据进行分析、处理,预测以及发现故障位置,便于电力维修人员处理修复故障,包括电网基本数据、电网故障数据、实时监测数据以及用户信息数据。应用层集合了云技算、数据挖掘、数据存储、可视化等技术,为用户或管理人员提供电网各阶段信息,实现电力流、信息流和业务流集成与融合,进一步满足用户电力需求,提高服务质量。
        2.2电力物联网技术架构特点
        本文提出面向智能电网建设的电力物联网技术架构,能够通过传感器、RFID、GPS、GIS等技术实现电网运维管理、物资管理、业务应用数据的识别与采集、传输、存储,并结合了当前最为热门的大数据、云计算等技术,进行采集数据的分析处理,实现电力环境、设备、动力等数据的智能分析,以及故障智能预警,通过可视化技术完成综合展示,有利于提高电网智能化、物联化水平。


        3面向智能电网建设的电力物联网架构应用探究
        3.1面向智能电网生产环节的传感器探究
        智能电网的物联网改进任务首先应该放在提高电力系统信息更新速度上。这一应用主要是依靠物联网中的无线传感网络。通过对线路配电送电状况与设施设备的运行状况进行监控来提高电网的运送质量,降低了电力部门运营的成本。这些应用通信节点比较多,而通信的实时性要求不高,非常适合采用成本较低、耗能较低的无线传感网络装置。无数的无线传感网络装置形成一个精密的网络地图,可以实现各个地域之间信息的直接交流。节点的密集型分布可以使监测数据变得更加精确。各个小的节点经过信息的收集将数据传递给网关节点。网关节点对数据信息的采集、信息数据的处理、通信信息、供电信息对信息数据进行分类,选择合适的处理方式对网关节点分类的数据进行预处理,这样的程序大大提高了网关节点的通信效率,减轻了节点工作的负担,减少了能量的消耗。但是每个网关节点的工作能力有限,对自己采集的信息数据只能做一个简单的处理,要想做到信息的精加工必须要将信息传到智能电网分析处理平台进行处理。
        3.2面向智能用电的物联网探究
        智能用电网的用户不仅包括用电居民用户、工业农业用户还包括电动汽车用电用户。传统用户用于信息交流的设备主要是智能双向电表。电网部门根据用户用电的性质和用电的场合对智能双向表提供不同的功能。智能双向表可以对用户的用电计量和用电质量进行监控,通过智能双向表来多方面采集用户的用电信息。智能用电的应用还着重体现于电动汽车的充电系统,在智能用电中有一支较为重要的应用是电动汽车充电系统,电动汽车充电设施的智能应用除了对电能的监控外,还可以对电动汽车监控。
        3.3智能电网互动化的物联网探究
        互动性也是智能电网的重要一面。事物感知是互联网的特征之一。除了利用多种方法来体现物体感知以外,还可以利用信息技术资源和通信设备实现事物间的沟通。智能电网的互动性表现在用户与用户之间密切的交流与沟通。所以说,对于用电传递、变电站、配电系统来说,智能用电平台更需要广泛的互动。从电网与用户交流来看,我们可以利用感知互动平台来充分调动社会的力量,提高网络运营商和设备商家生产的积极性,提高用电居民保护电能资源的积极性,调动社会中最广泛的力量来有效的对智能电网进行建设。通过智能电网感知平台,利用互联网技术将家用电器进行控制,不但节约了家中家用电器用电的浪费更体现出智能用电技术在普通家庭用户的推广。节约电能在根源上得到了有效的控制,有利于配电和用电过程对于电能的节约,保护了我国的电力资源,节约了产电成本。在国家安全网的保护下,电网企业利用现代化的科学技术手段将电力的基本信息、基本政策、用电安全等事项推送给用户,加强了电力的宣传。此外,电力部门向感知平台进行信息推送,满足了客户及时掌握用点信息的需求,满足了客户对于电力的知情权,实现了普通客户参与用电信息交流的美好心愿。同时,电力设施的公开给送电企业树立了一个良好的社会公众形象,从而真正意义上达到不同层面的互动,促进电网企业朝着更加公开、安全、环保的方向前进。
        4结语
        由于智能电网具有较强的可靠性、灵活性以及盈利性等特点,已经是电网建设的新趋势,为了能够加快智能电网建设的速度,就需要针对电力物联网架构进行研究,这对于实现电力数据的智能分析处理、优化电力资源配置等有着积极作用,是提高电力供应水平的重要途径,对我国社会经济的进一步发展具有不可忽视的价值。
        参考文献
        [1]汪兴.面向智能电网建设的电力物联网架构研究[J].电力大数据,2018,21(10):34-37.
        [2]郭琳.面向智能电网建设的电力物联网架构研究[J].网络安全技术与应用,2019(10):127-128.
        [3]王选勇.基于物联网的体系结构与相关技术研究[J].信息与电脑(理论版),2017.
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