电力系统中物联网技术的应用

发表时间:2020/9/29   来源:《城镇建设》2020年第3卷第18期   作者:徐溯 刘元莹 童彤
[导读] 由于当今社会的发展以及城市建设的需求,现代先进的科学技术已经得到了广泛应用,尤其是在5G时代更是如此
        徐溯 刘元莹 童彤
        国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏 212001

        摘要:由于当今社会的发展以及城市建设的需求,现代先进的科学技术已经得到了广泛应用,尤其是在5G时代更是如此。而作为现代一种新兴的网络技术,物联网技术能够为各种不同的物品和网络之间建立起良好的沟通渠道。在整个电力系统中,电力用户之间、用户与电网企业之间是最重要的两种关系。随着5G技术与物联网技术的完美融合,促进电力系统的更好发展,也会满足多元的化的社会发展需求。
        关键词:电力系统;物联网技术;应用要点
        中图分类号:TM76
        文献标识码:A
引言
        随着通信技术的不断发展,5G技术的时代已经到来,该技术将为泛在物联网技术的发展提供有利条件。如今的电力系统也从传统的多传感器系统向泛在电力物联网系统发展。通过把物联网技术与电力系统相融合,将使电力系统的改善得到质的飞跃,使之更加的安全、稳定、可靠和智能。
1物联网与5G的融合
        1.1物联网时代
        物联网就是将物与物之间联系起来的网络。主要是通过二维码识别设备和GPS等设备。按照协议把物品和互联网结合起来进行信息交换,以此实现智能化识别和定位管理的网络。物联网的核心和基础依然是互联网,是互联网延伸和扩展的网络。
        1.25G时代
        5G已经逐渐成为全球移动通信,5G新技术逐渐的进入到我们的生活里,它在通信方面主要有以下特点:
        (1)具有非常高的传输速率和非常大容量宽带。并且具有大量的移动终端和智能设备,使移动数据流量快速的上升,满足了人们对大流量的需求。
        (2)具有海量的连接数。4G和将近50多亿的物品相连接,而5G可以达到1000多亿。
        (3)低延时低功耗的点对点传输。物联网业务将会逐渐的向个性化发展,不仅需要信息之间能够及时的互换还需要让网络具有专门性和适应性。
        (4)具有智能网络的管理,提升频谱的利用率,这不仅能够有效的降低能源损耗还可以降低终端的成本,在很大程度上提高了物联网的效率。
        然而物联网的发展需要有两个重要的条件:
        (1)需要完整的网络体系和通信协议。
        (2)需要有非常高的安全性。5G时代的到来,使很多物品和互联网连接起来成为可以实现的实事,而为了能够保证信息可靠的传输就要求物联网必须由于更加完善和成熟的传感器技术。使传感器技术能够以非常快的速度进行数据处理。物联网和5G的融合能够让物联网技术更加的成熟。
2电力系统中物联网技术的应用要点
        2.1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,通常情况下可以将其划分为感知控制层与延伸层两个子层面,分别与智能信息识别控制系统以及物理实体联接等功能相对应。针对智能电网系统中的应用而言,感知控制子层主要是通过安装智能信息采集设备实现对于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侧、动态监侧,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,针对感知层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安全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。两项基础模块均为自身所对应的应用提供相应的信息资源调用的接口,高级应用一般是通过智能计算技术设计与电网运行中生产以及日常管理当中的诸多环节相连,对建立在物联网技术基础上上的电力现场作业进行监管,对建立在射频识别以及标识编码基础上的电力资产全寿命的周期性管理,对家居智能用电领域的高效实现,诸多技术的运用都对电网的建设起着重要的推动作用。
        2.2设备状态检测方面的应用
        物联网技术能够广泛应用在电气设备状态检测应用中,其中最为主要的就是有关配电网在线监测方面的应用。与配电网自动化的建设以及体系架构相结合,进一步根据以太网无源光网络技术与配电线路载波通信或者是无线局域网等更好的处理信息感知以及采集,与此同时,更好地解决了配电网设备远程监测的问题,还包括电气设备相关操作人员的身份识别,电子票证的有关管理与电子设备远程互动等诸多方面的内容,能够有效实现电气设备辅导状态检修的安全开展,同时保证定期设备标准化作业的全面开展。
        2.3在设备巡检方面的应用
        物联网技术在电网运行中有关智能设备巡检方面的应用,详细的操作流程是通过电网有关内部数据库系统以及激光扫描仪,针对不同类型的电气设备进行进行状态识别,与此同时与RFID技术实现完美结合,针对红紫外检测技术对电气设备的运行状态开展全面检测;其次是充分利用GPS定位系统对扫描到的相关信息数据实施定位、定点以及定项方面的分析,同时找到电气设备在运行中存在的问题,最终得到想要的分析结果,同时实现信息数据的自动存储以及上传。
        2.4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。
        2.5物联网技术在电力系统变电环节中的应用
        在电力系统的变电环节中融入物联网技术可以大幅简化变电环节的各项操作步骤,利用变电站内部的多种传感器可以精确控制电压和电流的转换并实现数据的自动化收集,从而减少人工成本的消耗。变电站在运行过程中需要维持稳定,因此工作人员需要周期性的进行例行排查和维护,减少变电站的各种运行隐患。通过5G技术和物联网的融合,可以实现对变电站信息的时刻检测,并且有效的提高了工作人员检查变电站的效率,可以在地下电缆中植入各种数据传感器,利用传感器和物联网技术实现电缆的实时监控,在出现故障时可以迅速收集故障信息并呈报到后台监管人员的数据终端。借助5G技术的力量,物联网技术可以实时收集到变电站以及地下电缆的基本信息数据,以保证电力系统的安全稳定运行。
结束语
        终上所述,近年来新能源使用的比率也越来越大,而电力资源也扮演着十分重要的角色。而风能、水能、太阳能等等新能源的使用和传输,也使得电网面临着更为重要的机遇和挑战,同时还可以改变对电力以往传统的通讯方式、所以在节约成本,大幅度的节省人力资源的前提下,也要使得电网要具有更好的灵活性,与稳定性,可以使新能源更好的适应间歇能源的接入,从而以信息技术作为支持与辅助,逐渐的采用无人值班的智能模式,可以更大幅度的节省人力资源以及资金成本的损耗。
参考文献
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[3]黄广发.5G时代物联网技术在电力系统中的应用[J].电子测试,2019(20):63-64.
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