基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年5月14期   作者:杜秀
[导读] 目前,在电网运营过程中,将会涉及到众多数据

          杜秀
          国网山西省电力公司朔州供电公司  山西 朔州036000
          摘要:目前,在电网运营过程中,将会涉及到众多数据,包括数据源、异构、海量等,故将大数据新技术引入电网运营过程中,是发展智能电网的必然条件。随着我国智能电网的建设规模不断扩大,电网营销系统、资产系统、人才资源系统、财务系统、综合系统、协同和决策系统等6+1系统在电力各个领域中得到了广泛应用。这些系统是我国电力大数据的重要来源,推动了电力行业的迅速发展。本文基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术展开论述。
          关键词:基于电力物联网;配电系统;智能运行与维护技术
引言
          目前国网公司已经全面开展构建泛在电力物联网的部署,构建枢纽型、平台型和共享型的现代化智能电网。构建泛在电力物联网需要使得电网和互联网实现融合,提高两者在技术和应用上的互联互通,利用互联网技术推动电网的发展和智能化水平的提高。在泛在电力物联网中,数据的流通性和处理能力将会得到较快的提升,并且对于数据的采集和感知的能力较强,可以提升对客户的服务能力,保证电网的安全稳定运行和清洁能源的并网消纳,进而推动综合能源系统的建设,本文对构建电力物联网的方法及实际应用进行了详细的分析。
1项目背景
          电力物联网围绕着电力系统的各个方面,充分利用现代信息技术和先进的通信技术,如移动互联网和人工智能,实现电力各个环节中的万物互联和人机交互系统,具有全面的状态感知,信息处理和便捷的应用。具有灵活功能的智能服务系统,包括感知层、网络层、平台层和应用层四层。作为实现电力系统各部分之间的互联,人机交互以及综合状态感知的智能服务系统,物联网在全国电网布局中得到统一推广,从而加速并推进了相关起的业务发展。物联网涉及五个级别的终端信息收集器(传感器,RFID等)、边缘计算、通信网络、云平台和人工智能。通过加快电力物联网的投资速度,相关产业链中的公司将继续受益。随着“三型两网”的逐步推进,电力物联网作为其重要的组成部分,将配电系统融入到物联网中,打造全面灵活的电网系统,将智能化服务融入生活中,配电系统的智能化运行与维护推动着电力行业飞速发展。
2构建电力物联网的方法
          在规划好电力物联网应实现的目标之后,需要采用具体的构建电力物联网的方法和措施,实现能源、信息和数据等的融合统一。在构建电力物联网的过程中,可以采用云计算技术构建云平台,提高对于电力数据的处理能力。采用边缘计算技术,将电力网络分为若干个小型网络,分别对每一个小型网络进行计算,这样有利于提高电力网络承担风险的能力。采用现代移动通信技术,可以用户和电力之间的沟通。将目前发展起来的先进技术融合到电力生产和消费的全过程,并提供充足有效的信息和数据支撑。从电力物联网的结构方面,泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层等四个不同的层次,需要分别对每个不同的层次分别进行计算。对于电力物联网中的感知层,可以实现对电力运行数据的采集,并将采集到的实时数据经过网络进行传输。在感知层中需要借助先进的传感器,或者采集器,实现对电力数据的准确采集。在网络层,可以通过可靠的通讯通道和通信系统进行数据的可靠传输。当数据传输到平台中之后,可进行相关的应用操作,实现不同的应用功能[2]。在电力物联网中,涉及到的数据除了电力数据之外,还包括其他的非电量数据,如温度、湿度等。未来在网络和平台的构建方面,将是构建电力物联网的重点。


3电力系统中物联网技术的应用
          3.1在智能电网建设中的应用
          物联网当中的感知层是进一步实现“物物联网、信息交换”的重要基础所在,通常情况卞可以将其划分为感知控制层与延伸处层两个子层面,分别与智能信息识别控制系统以及物理实体联接等功能枏对应,针对智能电网系统中的应用而生,感知控制乎层主要是通过安装智能信息采集设备实现对子电网信息的收集与获取;通信延伸的子层是通过光纤通信与无线传感技术的应用,成功实现电网运行信息以及其他各类电气设备运行状态下的在线监测、动态监测,充分保障电网供电方面的可靠与安全,高效实现广大用户用电的智能化。通过运用电网建设当中敷设的有关电力光纤网络、载波通信网以及其他无线网络,针对感知所收集与感知的电网信息以及相关设备数据进行转发并传送,与此同时要充分保证互联网数据的去仝性以及在运输过程中的可靠性,进一步保证外部环境不会对电网通信造成干扰。应用层面一般划分为两个基础模块:电网基础设施和高级应用。
          3.2优化传感器功能,改进物联网设计
          在应用泛在电力物联网时,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。
          3.3物联网技术
          物联网是一个庞大的网络,是通过将海量传感设备与Internet结合而形成的。提供安全性、可控性甚至个性化实时在线监视,位置跟踪,警报链接,调度命令,计划管理,决策支持以及其他管理和服务功能。在物联网技术中,感知层为“万物互联与信息交互”奠定了基础。它可以分解为感知控制和通信扩展的两个子方向层,分别对应于智能信息识别和物理实体连接的功能。在智能电网中,通过安装智能采集设备,利用感知控制层获得电网的信息。通信扩展层使用光纤通信和无线传感技术来动态监视电网的运行信息和各种电气设备的运行。确保互连的数据安全可靠地传输到电网,从而减少了外部因素对电网的影响。
结束语
          伴随当代物联网技术的高速发展,在锗多行业中的应用地位越来越童要,企业可以通过物联网技术本身具有的广泛性、连接性,保证自身可以在不同行业中相应的部门之间进行信息资源的共享,同时进一步扩展并延伸越来越多的人性化应用功能,促迸经济发展推动社会的进步。
参考文献
[1]李振杰.基于泛在电力物联网下的安全管理[J].班组天地,2019(11):72-73.
[2]王运军.物联网技术在电力系统中的应用[J].信息与电脑(理论版),2019,31(20):158-159+164.
[3]李进.物联网技术在电力系统中的应用[J].通信电源技术,2019,36(08):198-199.
[4]李洪卫,陈嘉铭,牛红星.物联网协议在电力配电网中的应用分析[C].中国电力科学研究院有限公司、国网电投(北京)科技中心、《电信科学》杂志社.第三届智能电网会议论文集.中国电力科学研究院有限公司、国网电投(北京)科技中心、《电信科学》杂志社:国网电投(北京)科技中心,2018:194-196+203.
[5]曹方.物联网让智能电网更“坚强”[J].上海信息化,2011(10):26-29.
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