董帅 杨作雄 于琛鑫
国网天津检修公司
摘要:随着我国经济的快速发展,其对制造业生产效率等提出了更高的要求,为了更好的保证制造业的发展,推动当前制造业生产中的互联网和大数据等技术的融合,我国需要尽快实现物联网技术的应用和开发。在国家政策的支持下,当前的互联网经济正在逐渐深入到各个行业中,特别是在电力生产中的物联网技术应用,其实现了电力生产的生态化发展。
关键词:物联网技术;电力系统;应用探讨
1物联网的概念及特点
物联网技术是在互联网以及计算机技术的基础上拓展而来的偏向于业务应用的一种新兴技术。与互联网技术不同,物联网的用户端不再局限于人,而是进一步扩展到了物品,实现了“人物相连”、“物物相连”,这是在互联网的基础上利用感知、识别、通信等技术将存储在物品上的信息进行提取并传递。物联网技术经过数十年的研究发展其应用领域不断扩展,目前在工业、交通、医疗以及电力系统等方面的实际应用已逐步趋于成熟,不断提高着人们的生活质量。随着物联网技术的成熟,其技术门类被划为了传感器技术、通信技术以及嵌入式开发技术三种。由这三种技术共同构成的物联网络能有效的实现信息共享,经由传感器检测到的信息,以通讯的方式向下位机进行传输,最终通过嵌入式系统的整理分类将信息完整的呈现出来。如今,物联网的应用越来越广泛,由于有大量信息在物联网络中传递,其尚未完备信息安全措施开始遭到用户诟病,这也是物联网技术在未来发展中亟待解决的问题。
2物联网技术在电力系统中的应用
2.1物联网技术在电力系统发电环节中应用
坚强智能电网的一大特点就是清洁能源的大力利用。比如风能,根据国家能源局发布的数据,2017上半年全国风电新增并网容量601万kW,截至6月底,累计并网容量达到1.54亿kW。尽管如此,我国风力发电仍然面临着弃风限电的难题,仅2012年就浪费电力2000亿kW·h,经济损失超百亿。如今仍然有一半的风电厂没有盈利。借助物联网技术,可在风机设备上加装先进的传感系统,借助传感测量技术、数据挖掘技术分析风机出力受天气变化的影响情况,实现根据天气情况实时调整风机出力,以此避免弃风限电问题;借助无线通信技术,调度中心可实时掌握风力机的出力情况,从而更好地进行调度,进而确保分布式电源出力在可控范围之内。如此,可大大提高清洁能源的利用率。
2.2物联网技术在电力系统变电环节中应用
利用物联网的技术手段,可进行智能巡检,自适应的故障处理能力和快速反应能力;高压电气设备状态感知;可靠经济智能的设备管理。构建传感网监测网络,实现对影响变电站运行的各类因素全方位的智能监测。在传感网测控数据平台基础上,建立智能监测与辅助控制系统,实现图像监视、主变消防、采暖通风等功能的集成,解决辅助系统各自独立、管理烦琐的问题,全面实现变电站智能运行管理。
2.3物联网技术在电力系统输配电环节中应用
输配电环节是电力系统供配电领域中的关键组成部分。在电力系统的输电环节中,物联网技术的应用主要体现在传感器的部署和应用方面。在电力系统的供配电环节中,相关领域的工作人员可以通过在输电线路当中安装智能化传感器的方式,对线路的输配电状况进行实时动态监测。将线路损耗、绝缘损耗、异常故常等运行状态消息及时地反馈到系统的监管中心当中。工作人员根据调度人员的优化设计,对输电系统的方案进行适当调整。除此之外,近几年无人机巡查和检验技术等也在电力系统当中逐渐兴起。
此种巡查方式是将无人机设备与物联网技术相互结合,通过无线通讯的方式,帮助工作人员尽可能全面地掌握输配电环节的情况。在时代背景下,物联网的通讯速度和通讯质量等都得到了全面提升。无人机在科学技术的支持下,可以提升拍摄和传输图片的数量和质量,增强了巡检环节的可靠性和有效性。在物联网技术的支持下,无人机巡检工作可以摆脱地理和环境等因素的影响,提供一种更为可靠的新型巡检模式,提高我国电力系统的输电水平。对于配电环节来说,大量新型的分布式电源的计入,推动了智能化电动汽车和智能家用电器等新型生活器具的产生。分布式电源以其良好的接纳能力,将物联网技术纳入到系统内部,通过跟踪负荷曲线的变化情况,及时了解和掌握系统的工作状态。
2.4物联网技术在电力系统用电环节中应用
用电环节是面向大众的环节,物联网技术的应用可以实现智能家居。智能家居中各种用电设备都集成了智能用电芯片或安装了智能用电插座,能够根据电器各自的运行特性优化运行,从而节能省电。比如,检测屋内无人,自动关闭照明。能够实时监测电价信息的变化,从而实现在低电价时运行。在计量计费方面,通过物联网技术的应用,计费表计可以自动进行电量的统计、处理,实现不同等级电能用户的电费自动划卡收缴,节约了人工费用和避免了人工可能出现的差错同时通过统计、判断,可以防止窃电行为的发生。
2.5物联网技术在电力系统设备中的应用
设备的设计优化方面,传统的设备设计图纸主要由人工手绘完成,但随着行业的发展,设备更新迭代的速度不断提升,手工绘制的方法已经不能满足现代化的行业需求,因此出现了以计算机作为辅助来对设备进行设计的形式,将物联网技术与电气设备的设计相结合,能依照设备设计师的方案需求对设备的相关参数,通过物联网进行搜索比对,并最终确定一个最合理的方案,这不但节约了设计人员大量的计算时间,还减少了参数设计的出错率,在缩短了产品开发周期的同时也提高了设备的质量。
设备的容量优化方面,电气设备的实际工程应用中,设备的容量需要根据整体电气系统的工作需求,由工作人员通过计算或者相关经验来得出。考虑到工程实际的经济性,这种设备容量的设计方法不够细致,只能根据需求设定大概的设备容量范围,无法在最大限度上提升设备的经济效益,而物联网技术则可以通过对海量相关数据的搜寻,以经济效益为前提,利用嵌入式系统对搜索得到的数据进行整合处理,得到一种最优的容量配置方案。除了系统经济效益的之外,还可以对电气系统的环保性、节能性等制定相应的评价,全面提高电气系统工程的综合效益。
3物联网在电力系统中的应用发展
电力系统中应用物联网应该对输电技术网络进行优化和升级,使其成为配电网络中的主要通信途径和手段。在电力系统中应用物联网技术,能够改善输电通信基础网络,提高输电通信网络的稳定性和可靠性。物联网技术的使用,实现公网与无线网络中一些难以实现的功能,能够在电力应急情况下抵御恶劣气候环境,增强抗灾抗险的通信体系。在物联网技术与电力通讯系统的融合下,可以有效地开展电力通信专网未覆盖的部分生产场所(移动生产检修巡检业务、电压监测业务)和营业场所接入、配网自动化接入、客户服务、办公电话、计量、应急灯业务等的通信业务。
结语:
综上所述,伴随着物联网技术的快速发展,其在各行各业中的作用也在逐渐凸显,通过物联网技术广泛的连接性,其能够将各行业中的所有相关部门和单位等进行信息共享,同时延伸更多人性化的应用功能,为社会发展创造良好的条件。
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