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浅析泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用杨斌

发表时间：2020/10/29 来源：《建筑科技信息》2020年第6期作者：杨斌

[导读] 阐述了泛在电力物联网的定义，随着泛在电力物联网的深入建设，供电公司能够为电力客户提供多元化服务，提高客户满意度

        摘要：泛在电力物联网是物联网在电力领域的具体体现，建设泛在电力物联网是推进“三型两网”建设的关键环节，也是实现能源转型的必要手段。阐述了泛在电力物联网的定义，随着泛在电力物联网的深入建设，供电公司能够为电力客户提供多元化服务，提高客户满意度；地市供电公司能够依托泛在电力物联网开展更多电力相关业务；泛在电力物联网的安全性、实用性、有效性是发展面临的首要问题。
        关键词：电力物联网时代；技术；电力系统；应用
        引言
        随着我国电力行业的不断发展，配电网的规模不断加大。但是，在信息化时代中，配电网在自动化和信息化水平方面有待进一步提升。将泛在电力物联网应用于智能配电系统，就是将物联网技术作为一项核心技术，并充分吸纳先进的人工智能技术、大数据技术等，促使电力系统运行过程中的每一个环节都可以实现信息与数据的共享。
        1泛在电力物联网的概念
        目前，全球经济发展过程中，物联网已经引起了全行业的重视。在电网中应用物联网技术，能够有效促进电网行业的升级和转型。就我国来说，积极掌握物联网技术并将物联网技术运用到各个行业，是十分必要和利于可持续发展的。为实现这个目标，国家电网有限公司提出了相应的理念。物联网概念首次提出于英国，起源于特洛伊咖啡壶事件。比尔·盖茨在《未来之路》中再次提出了物联网概念，提出一定的构想，有部分如今已经实现随后，物联网逐渐形成了较为清晰的概念。英国工程师提出将物联网与因特网相连接，实现全世界在物联网上的联系。如今国际电信联盟提出准确的物联网概念，即通过网络将每个目标物体相连接，实现人与人之间随时的沟通交流。这个概念隐藏的含义是，互联网不仅限于人与人之间的关系，还拓展了人与物、物与物之间的信息获取[1]。
        2特征
        泛在电力物联网是“三型两网”中的第二张网，通过“大、云、物、移、智”和边缘计算、区块链等先进技术实现电力运营各业务的万物互联和人机交互，具有“全面感知、泛在连接、开放共享、融合创新”的特点。其主要特征：(1)全面感知。将更高精度的传感器设备和先进的智能化终端广泛应用于各个设备，做到实时精确，全面获取发、输、变、配、用电等个环节的信息。(2)泛在连接。利用全面广泛覆盖的网络将所有设备、用户数据信息连接起来，做到信息的快速传输。(3)开放共享。利用大数据等技术对大量传感器节点所采集海量的数据进行共享和整理，数据共享是整个泛在电力物联网体系的基础，提取有效信息，做到实时交互，且用户可运用智能设备对所需信息进行提取和管理等操作。(4)融合创新。通过不同设备、用户，不同时空信息，对内实现全业务在线和电网安全稳定运行。对外建成智慧综合能源服务平台，开拓电力市场，促进电力改革[2]。
        3泛在电力物联网在智能配电系统中的关键技术
        3.1统一数据通信规约
        物联网系统的通讯规约是网络层的核心内容之一。且随着人们对于电力网络的需求在日益增加，相关的终端采集设备数量也在不断的庞大起来，并且不断的随着创新发展，种类、样式也在不断的增加中，且通信规约的统一成为了一项重要且较为复杂的工作。物联网系统的通信规约统一必须具备科学、严谨、可行性原则，并能够具备一定的可扩展特性。且制定统一的物联网通信机制以及规范统一信息数据模型需要归于映射原理，从而适应设备与系统间的各类模型的互通需求，进而实现不同设备间的无缝交互。
        3.2应用于网络层的关键技术
        因为当今的配电网有着点多面广的特点，所以如果依然按照传统点对点形式的通信方法进行设计，将很难将网络层全面铺开。在设计网络层进行的过程中，应该应用有线模式和无线模式两者互补的方式来实现，同时应该注重落实所有的安全防御工作。

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首先，应该注重底层自组网和核心通信网规划技术的应用，因为配电通信系统中通常承载着大量的业务传输任务，意味着通信系统需要符合很多种的QoS需求。随着通信系统中的接入对象越来越丰富，泛在感知信息的数据量和呈现维度将出现指数式上升趋势。为了有效应对这样的情况，需要让自组网的路由策略变得更加“健壮”。通过这样的方式，可以有效保障底层接入网的控制量和状态量，进而实现海量信息的及时传输。在此过程中，可以通过网络扩充的相关算法，将配网系统和通信系统之间的耦合关系作为基础，并从拓扑概念入手，对信息物理系统（Cyber-PhysicalSystems，CPS）进行协同规划。
        3.3数据的处理技术和计算技术
        当前我国信息技术快速发展，也逐渐渗透于我国的各个行业，电力物联网的发展也需要运用互联网技术。在获取数据、利用数据以及生成数据的过程中，运用互联网技术能够有效提高处理速度，丰富数据处理技术类型。此外，泛在物联网的技术需要从根本上实现数据的储蓄、共享以及管理。
        3.4实施目标的建立
        一般供电企业会将物联网示范运用在10kV的配电线路上，从而实现线路状态的监测与预警。且电力物联网的应用范围包含有配网传感器安装，从而实现配网设备的动态监测，且主要的监测目标包含其线路、变压器、电缆井等，并通过一系列的无限传感设备来实现配电线路的动态监测与预警，从而实现电力物联网的动态监测、查询统计功能[3]。
        3.5电力物联网的实际应用效果
        更具实践应用能够有效得出，采用SDH网络以及先有的配电通信网络进行有机结合，多数供电企业能够实现各个区域的环网柜、回线路为配电线路实行动态监测，且能够有效的完成电力物联网的运用以及试运行。且在当前的科学技术支持下，电力物联网系统能够稳定运行，且相关性能也能够达到供电业务需求，并大幅度的提高了供电可能性。
        3.6设备环境类监测应用环境监测应用
        主要有火灾报警、水浸、SF6气体监测以及环境温湿度、雨量、气压、风向监测等。火灾报警监测通过烟雾传感器、温度传感器和图像监控共同实现，若温度过高且烟雾浓度较大，可结合图像监控设备，及时确定火灾点并触发报警系统，启动灭火装置；水浸监测是对站内地面或埋电缆处的水量进行监测，若发现积水，启动自动排水装置并将信号发送给工作人员；SF6气体监测是通过传感器监测空气中有毒气体和氧气的浓度，若有毒气体浓度过高，需对排风装置发出排风命令并发出报警信号，提醒工作人员暂时不要靠近。由于变电站是发电、输电的中间环节，根据电力安全工作规程规定若湿度达到80%，将不宜带电作业，由湿度传感器监测室内湿度，若超过80%将发出警告并启动通风[4]。
        结束语
        综上所述，在当今的电气化时代，社会经济与科学技术的发展对各行各业的发展起到了有效的推动作用，其中电力行业的发展十分可观。但是，当今的电力行业智能配电系统依然在自动化和信息化方面存在着不足。将泛在电力物联网技术应用于智能配电系统，将有效弥补其存在的不足，利用先进技术为智能配电系统的发展提供动力，进一步提升我国电力行业的发展。
        参考文献：
        [1]金鑫城,孙浩睿.泛在电力物联网在北京经济技术开发区的应用探索[J].发电技术,2020,41(02):137-141.
        [2]方晶晶,常海青.泛在电力物联网在智能变电站中的应用与展望[J].电工电气,2020(04):1-6.
        [3]郑长富.电力物联网技术应用情况分析[J].计算机产品与流通,2020(04):105.
        [4]谢小瑜,周俊煌,张勇军.深度学习在泛在电力物联网中的应用与挑战[J].电力自动化设备,2020,40(04):77-87.