物联网在智能电网中的应用与实践

发表时间:2020/10/28   来源:《工程管理前沿》2020年21期   作者: 戎蓉
[导读] 新时期,在我国经济不断得到快速发展的状态下,人们工作和生活对于电力企业的要求越来越高

         戎蓉
         国网山西省电力公司忻州供电公司  山西省忻州市   034000
         摘要:新时期,在我国经济不断得到快速发展的状态下,人们工作和生活对于电力企业的要求越来越高,电力企业在进行智能电网建设的过程中,要能够不断应用先进的技术,促进自身技术核心的革新。物联网技术是近年来得到国内外高度认可的创新技术,因此,我国在进行智能电網建设的过程中要能够加强对物联网技术的了解,提高该技术的应用水平,不断形成物联网核心技术,并将其进行深层次的推广,以配套的服务工程来完善智能电网的服务质量,从而提高人们的生活水平。         
         关键词:物联网技术;智能电网;建设         
1 物联网概述         
         物联网(Internet of Things)指借助装置在各类物体上的电子标签(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)和二维码等设备,通过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,既可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体之间的沟通和对话,同时进行数据与信息的交换和通信,以实现对物品的识别、定位、跟踪、监控、管理等一系列智能化活动的网络。         
         电力系统网络是世界上最大的网络,如果能实现电力系统网络与Internet的融合,将是一个大规模的物联网网络。将物联网接入新一代智能电网信息通信技术(ICT)平台中,是用传感器网络扩展物与物直接通讯。拓展电力通信网络业务范围,实现与用户之间信息交互,起到智能电网节能减排、安全可靠等作用。
2 智能电网的物联网架构
         智能电网整个系统平台的互联互通,就要把电力系统的各个环节的信息融合起来。所需采集的信息为发电、输电、变电、配电、用电等环节。目前来说,在这些环节的终端信息采集已经有所拓展,但是很多时候还是靠人工巡检与采集。所以用传感器替代,实现检测无人化、实时化、在线化是第一步。另外,在这些环节采集的信息大都是孤立的,没有完整的通信系统,所以第二步就是完善智能电网的ICT平台,实现数据的互联互通,数据共享,调度智能化的有效网络。第三步就是架构第三层面的电力综合信息平台,也就是云终端,以数据库为载体,实现对采集信息的实时处理分析,对输电线路、变电站设备等实时监测和故障处理。并能够实现人机交互,和远程控制的功能。

3 物联网与智能电网的融合
   物联网是一个集感知、通信、网络、计算控制系统为一体的数物复合型系统,物联网发展就是基础架构智能化的过程,需要从基础架构学的角度进行科学、系统研究。物联网是否成功取决于行业应用是否成功,智能电网是其中的典型代表。物联网的感知和控制是通过通信、网络和计算的环节集成在一起,有效的物联网软件中间件是其中的关键。物联网软件中间件实现嵌入式计算实时性,数据中心的高效能和终端设备的移动性的完美结合。智能电网与物联网有着非常紧密联系的结构、特点,方法主要体现在:(1)在智能电网的广泛应用中,促使物联网技术与智能电网技术更好的融合,现有的调度自动化,集成控制,用电信息采集系统,是物联网应用中的各种不同的形式;(2)物联网技术是一种重要的智能电网技术支持,为智能电网的发展提供强大动力,全面提升智能电网信息感知的程度,分析能力、电力系统的预警灾害处理能力等都得到有效提高,同时也提高了电网的安全运行水平,从电力的生产到消费各个环节的精细化管理,实现节能,高效、经济的目的;(3)智能电网和网络的深度整合,可以带动物联网以及智能电网中相关检测设备,传感器,通信设备的发展,从而进一步促进物联网与智能电网的融合。
4 物联网技术在智能电网领域的应用
         智能电网实现电力流、信息流、业务流高度一体化的前提,在于信息的无损采集、流畅传输、有序应用。各个层级的通信支撑体系是坚强智能电网信息运转的有效载体。

通过充分利用智能电网多元、海量信息的潜在价值,可服务于坚强智能电网生产流程的精细化管理和标准化建设提高电网调度的智能化和科学决策水平,提升电力系统运行的安全性和经济性。
         智能电网的核心在于,构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户,实现对电能的最优配置与利用,提高电网运行的可靠性和能源利用效率。智能电网的本质是能源替代和兼容利用,它需要在开放的系统和共享信息模式的基础上整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。
          物联网作为智能电网末梢信息感知不可或缺的基础环节,在电力系统中具有广阔的应用空间,物联网将渗透到电力输送的各个环节,从发电环节的接入到检测,变电的生产管理、安全评估与监督,以及配电的自动化、用电的采集、以及营销这方面都要采用物联网,在电网建设、生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量应用和用户交互等方面将发挥巨大作用。可以说80%的业务跟物联网相关。传感器网络可以全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度,为实现电力系统的智能化以及信息流、业务量、电力流提供高可用性支持。
          智能电网将为国民经济发展、能源生产和利用、环境保护等方面带来巨大效益。主要表现在
          (1)在电力系统方面。可以节约系统有效装机容量;降低系统总发电燃料费用提高电网设备利用效率,减少建设投资;提升电网输送效率,降低线损。
          (2)在用电客户方面可以实现双向互动,提供便捷服务;提高终端能源利用效率,节约电量消费;提高供电可靠性,改善电能质量
          (3)在节能与环境方面。可以提高能源利用效率,带来节能减排效益;促进清洁能源开发,实现替代减排效益;提升土地资源整体利用率,节约土地占用
          (4)降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网,可以满足煤电基地的集约化开发,优化我国电源布局,从而降低燃料运输成本;同时通过降低负荷峰谷差,可提高火电机组使用效率,降低煤耗,减少发电成本
          (5)其他方面。可以带动经济发展,拉动就业;保障能源供应安全;变输煤为输电,提高能源转换效率,减少交通运输压力。
          
结语:随着信息化时代的到来,物联网作为信息化发展阶段的重要标志之一,如何在现代的电力系统中实现物联网与电网的有机结合,成为一个重要的研究课题。在智能電网中实现与物联网技术的融合,必将大大提高对电网数据的采集,通过对数据的高效分析,必将提高电网的运行效率,及时对电网在运行中出现的问题进行有效诊断,给出最优化解决问题的方案,有效整合电力系统各种资源,从而提高电力系统信息化水平、安全运行水平和供电的可靠性水平,同时实现电力资源的最优化配置。         
         参考文献:         
         [1]吴振田.物联网技术在电力系统中的应用探讨[J].数码世界,2020(07):3.
         [2]叶军.物联网技术与可视化技术在智能电网中的应用[J].企业改革与管理,2020(12):217-218.
         [3]牛璐杰,杜新宇.物联网在智能电网中的应用分析[J].河北电力技术,2019,38(06):28-30.
         [4]麦炎胜.物联网技术在电力行业的应用[J].电气时代,2018(12):85-86.
         [5]王振. 智能电网与物联网关键技术研究[D].山东大学,2017.
         
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