试论5G时代物联网技术在电力系统中的应用

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:刘文波
[导读] 摘要:现阶段,我国的物联网技术的发展迅速。
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        摘要:现阶段,我国的物联网技术的发展迅速。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。
        关键词:5G时代物联网技术;电力系统;应用
        引言
        由于科技的不断进步,可再生能源的分配和利用已经引起国家相关部门的重视,智能电网的建设规模不断扩大,显著提高能源利用率,在智能电网中应用物联网技术,可以实现非联网产品和网络之间的稳定连接,加大系统数字化监管力度,提升智能变电站的安全性与可靠性。因此,本文重点探讨物联网技术背景下智能变电站运行特点。
        1 物联网的概念及发展趋势
        1.1 物联网的概念
        物联网从字面意思上分析就是将资源与互联网相结合,我们每一个人身边的资源信息都是有限的,但是通过互联网平台可以将有限的资源得到更有价值的应用。例如,现在几乎影响到我们每一个人生活的电商平台,就是将互联网技术与资源联系起来,从而将来自全国各地甚至世界各地的资源通过互联网配送到我们每一个人的身边。物联网的存在和应用,拉近了我们与世界各地经济发展的距离,让我们每一个人都参与到经济发展的过程中。除了我们耳熟能详的电商平台,还有很多在制造业和生产业中广泛应用的物联网技术。
        1.2 物联网的应用
        1.2.1传感器技术
        传感器技术的应用实现了不同形式的信息到可识别信号的转换,例如温度、光照等。传感器技术的应用减少了人工在工作过程中出现的检测误差,让人们更多地感受到物联网信息技术给人们生活带来的方便。生活中有很多地方都体现了传感器技术的应用,例如,电子秤能够将质量信息转化为数字展现在人们的眼前等,让人们有更直观的数字化体验。
        1.2.2通信射频识别技术
        通信射频识别技术在人们的生活中带来了更多的方便,比如在车辆进入小区时,通过通信射频识别技术可以自动检测到车辆的车牌号,减少了人工检测浪费了双方的时间。
        1.2.3嵌入式技术
        嵌入式技术的发展历史较久,在人们生活中的应用性也比较强,同时嵌入式技术也是其他物联网技术发展的基础。有的收音机就使用到了嵌入式技术,将信息进行整合分类再输出的技术应用。
        2 5G环境下的电力系统物联网技术存在的问题
        2.1 成本性能定位
        面对网络技术的更新,电力系统中物联网技术的应用,首先要去结合5G技术,那么就需要进行技术的更新和人员的培训,以及设备的购置,在发电、变电等技术的应用中,智能化不断提高,5G环境下的电力设备以及接口枢纽等都需要从新进行成本计算,在发电风机上是否应用感知技术和功能、另外是否结合数据深度拓展、测量等技术,这一切都涉及到成本问题,所以目前电力系统中物联网技术的应用,首先就是确定成本,另外就是在有限的成本内,提高性能,然而当前电力系统还没有开启大面积的物联网改革,一旦变革工作进入正轨,成本性能定位就是最现实的问题之一。
        2.2 是否支持双向传输
        由于新技术的应用,在原来电力系统运行过程中,双向电力和信息传输得到部分应用,网络终端能够互相获取信息和数据,然而5G技术支持下,物联网在电力系统中的应用,能够一如既往,既能通过网络信息,获取电力应用中的现状,问题,还能保障用户的各种需求,这一切都是未知,同时也是技术应用中需要通过实践检验才能得出的结合。


        2.3 网络的安全性和可覆盖性
        物联网信息的运用,存在智能化和感官性,那么这种智能是否绝对的可靠和可行,就成为当前电力系统中物联网技术应用的谜题,因为电力系统设计到的层面较多,范围较广,并且关系到人们的日常生活和国家电力系统的发展,这是一项国计民生的事务,那么基于5G发展下的物联网,能够顺利运行与电力系统,是一件值得考虑的事情。另外,我国的5G信号塔正在建设和完善过程中,目前在一线城市大部分以及投入使用,但是在中小城市中应用并不广泛,将来在电力系统中能够达到全面覆盖,也未可知。
        3 电力系统结合5G物联网技术的应用空间
        3.1 发电环节中物联网技术的应用前景
        由于5G通讯技术的不断发展这在很大程度上促进了物联网和车联网等各种网络技术的应用和发展。5G技术的主要特点之一是信息传输的即时性。风电自身最显著的优势之一就是其环保特性,但是由于风电整体效率较低,因此风电所产生的经济效益较少,并且风电自身结构复杂维护开支数额较大,长此以往会对电厂自身的经济发展造成不利影响。如果在风力发电技术中融合物理网技术实现程序化控制,就可以利用各种传感器判断周围环境的变化,并且根据有效的数据分析结果进行风力发电机的运转,从而降低风力发电的成本,更好的解决电力浪费的问题。
        3.2 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。
        3.3 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。
        3.4 物联网技术在电力系统用电环节中的应用
        得益于5G技术的高速发展,物联网技术与电力系统的各个子环节实现了互联和互通,通过传感器测量技术可以对每一位电力用户人员进行监控,并且能够实现多个数据之间的互动。并且,通过物联网技术还能够实现和电力价格信息的关联,使其更好的提高电网运行质量,更好的为广大用户提供服务。
        4 结语
        综上所述,物联网技术在电力系统中的应用已经有非常成熟的基础,并且在不久的将来,物联网技术在电力系统中会得到更广阔的应用。无论是人们的日常生活、公司的高效管理还是企业的制造生产,物联网技术都以其方便、准确和高效的特性发挥着重要的作用和价值。
        参考文献
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        [2]王磊,黄力,张礼波,等.智能变电站失灵保护二次回路的可视化数字图纸建模方法[J].机械与电子,2020,38(4):28-32.
        [3]刘军,朱克亮,李端超,等.智能变电站的监控信息一体化自动验收系统设计与实现[J].微型电脑应用,2020,36(4):94-96,107.
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