(国网山东省电力公司烟台供电公司 264000)
摘要:改革后,在我国社会发展的影响下,科学技术水平不断进步,近年物联网技术快速发展,并得到广泛应用,对促进各行各业的发展有很大的作用。智能电网信息化发展得益于物联网技术在智能电网信息化建设中的应用,物联网的智能电网信息化建设的发展,实现了电网设备在物联网上的映射,可以进行智能化处理和全面感知,推动电网建设的智能化发展。这些年虽取得很大的进展,但智能电网的信息化发展过程中,仍然存在很多问题,面临很多挑战,需要进行更深入的研究。
关键词:物联网;智能电网;信息化
引言
物联网作为新一代信息通信技术,引起了广泛关注,物联网及其产业发展已被纳入国家战略,国家科技部、工业与信息化部先后在多项国家重大科技专项中设立课题支持物联网技术研究及产业化。基于物联网的应用能够极大地拓宽现有电力通信网的业务范围,提高电力系统的安全性和抗故障、御灾害能力,实现与用户的信息交互,最终达成智能电网节能减排、兼容互动、安全可靠的目标。随着智能电网和物联网技术的进一步发展,物联网技术必将进一步渗透到智能电网的发展和建设中,并具有重要的经济价值和研究意义。
1基于物联网的智能电网信息化建设意义
长期以来,我国在电力基础设施的建设上投入了大量的人力、物力以及现代化科技,有效革新了我国的电力体系,促进了我国电力供应水平的持续提升。基于物联网的智能电网信息化建设不仅进一步满足了我国的可持续发展战略要求,也展现了我国的现代化发展趋势。第一,智能电网信息化系统具有区别于传统电力网络的全覆盖优势和人工智能优势,能够大大节约电网系统中的人力资源,同时显著降低电力网络管理人员的工作压力,提升电力网络的管理效率,有助于电力网络持续稳定运行。第二,基于物联网的智能电网信息化建设,能够对电力网络中的潜在隐患和运行风险进行全面挖掘并针对性规避。电力网络的相关管理人员可凭借物联网的反馈信息,精准定位故障和隐患的位置并快速排除,有效提升了电力网络的安全保障系数,同时进一步强化了电力网络的运行稳定性,有助于形成能源供应稳定的电力格局。第三,基于物联网的智能电网信息化建设,可切实解决传统电力网络中的电力浪费问题,节约了大量的电力能源,深度响应了我国的可持续性发展呼吁,进一步推进了绿色能源格局的建设和发展。
2物联网和与智能电网的关系
从物联网和智能电网各自的定义、涵盖的范围、实现的手段,不难发现除了阶段性的物理电网技术的提升要求以外,智能电网是物联网在电网中的应用,是物联网概念与电网的结合,是物联网的子系统,也是物联网的专业网。面向智能电网应用的物联网也一样包括感知层、网络层和应用服务层。感知层主要通过无线传感网络、RFiD等技术手段实现对智能电网应用环节相关信息的采集;网络层以电力光纤为主,铺以电力线载波通信网、无线宽带网、实现感知层各类电力系统信息的广域或局部范围内的信息传输;应用服务层主要采用智能计算、模式识别等技术实现电网信息的综合分析和处理,智能化的决策、控制和服务,全面提升电网各个应用环节的智能化水平。发电环节:生产的管理和监控、电厂设备的状态检测、能耗监控、环境监控、风电厂太阳能电厂功率预测和监控能;输电环节:线路状态检测,设施的疲劳监测,天气环境如温度、湿度、雷、电、雨、雪监测,安全防卫;变电环节:智能巡检,自适应的故障处理能力和快速反应能力,高压电气设备状态感知,可靠经济智能的设备管理;用户环节:用电环境的感知如温湿度、智能电器的控制、能效管理、分布式电源和储能系统的接入。
3基于物联网的智能电网信息化建设对策
3.1完善信息集成体系
科技时代中,大部分信息都可转换成数据进行实时传输,为基于物联网的智能电网信息化建设奠定了基础。为了进一步强化智能电网信息化建设的效果,应该充分完善信息集成体系,提高信息数据搜集的全面性。基于物联网的智能电网信息化建设以物联网的信息收集功能为基础,在实际的建设过程中,相关人员可以以物联网系统构成为基础,在电力系统的各个重要节点以及主要控制部位上灵活布设不同功能的传感器,同时也可在电力系统的电气设备中布设传感器,实现数据信息的充分搜集,并将其在物联网的信息平台上进行整合,从而支持智能电网信息化建设工作的持续进行。另外,可引进数据挖掘技术,将其与物联网科技进行合理融合,充分搜集电力网络运行环境中的数据信息,并深入挖掘数据信息潜藏的内在价值,分析电力网络的运行规律,从而明确电力网络的建设方向,促进智能电网信息化建设实现针对性的切实提升。在信息集成体系的完善过程中,针对物联网的传感器以及数据挖掘技术所收集的数据信息还应该进行系统整合、精准处理和快速导出,滤除无用信息,提高智能电网信息化系统的反应效率。
3.2电力系统外部广域信息监视和预警
外界的气压、风力等环境都会对电力设备的运行有影响,根据气象部门提供信息可以掌控气象数据,还需要掌握电力设备外部的风力、降雨情况。再利用后端系统,将容易出现的气象和上述数据进行比较。最后利用人工智能技术对未来的情况进行预测。
3.3电能质量
用电设备的数字化对电能质量越来越敏感,电能质量问题可以导致生产线的停产,对社会经济发展造成重大的损失。因此,提供能满足21世纪用户需求的电能质量,是智能电网的又一重要特征。但是电能质量问题又不是电力公司一家的问题,商业企业用户和居民用户需要的电能质量不同,因此结合消费者的需求,需要制定新的电能质量标准,从“标准”到“优质”进行分级。它将在一个合理的价格水平上平衡负载的敏感度与供电的电能质量。物联网通过将智能电网以不同的价格水平提供不同等级的电能质量,以满足用户对不同电能质量水平的需求,同时要将优质优价写入电力服务的合同中。智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件。通过先进的监控电网基本元件,快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。此外,智能电网的设计还要考虑减少由于闪点、开关涌流、线路故障和谐波源引起的电能质量扰动,同时应用超导材料、储能以及改善电能质量的电力电子技术的最新研究成果来解决电能质量的问题。另外,智能电网将采取技术和管理手段,使电网免受由用户的电子负载所造成的电能质量的影响,将通过监测和执行相关的标准,限制用户负荷产生的谐波电流注入电网。智能电网将采用适当的滤波器,以防止谐波污染送入电网,恶化电网的电能质量。
结语
随着经济和科技的发展,物联网运用在生活的各个领悟,物联网在智能化电网信息化发展中发挥着非常重要的作用,因此加强物联网技术的研究和发展至关重要。本文充分分析智能电网的特征,提出电力物联网的功能和目前发展中存在的问题,并提出电力物联网的解决措施。电力物联网的发展离不开物联网技术的创新和电网信息化水平的提高。扩大研究的领域,深入研究大规模异构网络,加大系统研究的力度,提高物联网技术,将形成完整的电力物联网技术。
参考文献:
[1]闫亮.基于物联网的智能电网信息化建设研究[J].通信电源技术,2019,36(6):158-159.
[2]张兴霖.智能电网基于物联网的信息化建设[J].现代工业经济和信息化,2017,7(15):53-55.
[3]杜兵.物联网技术及其在智能电网建设中的应用研究[J].电气应用,2012(7):41-45.