泛在电力物联网在智能配电系统应用综述

发表时间:2020/12/23   来源:《当代电力文化》2020年第23期   作者:杨昕光
[导读] 本文对泛在电力物联网的体系架构做了介绍,并探究了如何将其应用于智能配电系统当中,
        杨昕光
        沈阳供电公司  沈阳市  110003
        摘要:本文对泛在电力物联网的体系架构做了介绍,并探究了如何将其应用于智能配电系统当中,以期为相关工作人员提供指导和帮助。
关键词:泛在电力物联网;智能配电系统;应用
         当前,我国电力企业对泛在电力物联网的定义是:泛在电力物联网是将网络、电力以及负荷三个层面上的人、物以及设备有效连接,使之形成一个相互连结的网络结构,在此结构当中,借助通信技术以及信息处理技术来对大量的数据进行提供以及处理,从而使得这些数据在电网的运行环节实现共享,最终实现信息、能量以及业务在电网上的统一,进一步提升电网的服务价值,从而为我国电力服务提供一个更加高效的工作平台。
一、泛在电力物联网的体系架构概述
        1.1感知层
        对于泛在电力物联网来说,可以将感知层看成是神经末梢。感知层具有多种类型的物理形态,最常见的形态包括电厂站端的感应器、集中器、电表以及用户端的智能电器。感知层能够实现对电网全景的感知,其中的决策单元能够在更深的层面来对电网中的每个环节运行情况进行查看,从而为更高级别的电力应用夯实基础。
        1.2网络层
        在泛在电力物联网中,网络层承担着信息交互、保障信息安全的作用。当前网络层的具体落实方式需要根据各种类型信息的实际情况、传输距离以及成本等多方面因素来进行确定。同时,泛在电力物联网的网络层也能够对网络中的异常情况作出及时的识别和分析,并将检测到的异常情况告知管理人员,并及时对其进行处理,从而进一步提升网络运行的可靠性。
        1.3平台层
        在泛在电力物联网中,平台层承担着对电网中海量数据信息的跟新和分析,同时还能够将这些信息数据进行共享和管理。通过平台层的应用,可以有效打破传统配电网运行过程中的信息孤岛,同时有效解决信息储存碎片化问题,这对于当前电力系统的转型和进一步发展都具有非常重要的意义。
        1.4应用层
        应用层,顾名思义就是将全景大数据作为基础,实现各种新型应用平台的有效接合,使得所有参与到电力系统中的参与方实现良好的感知和互动。
二、泛在电力物联网在智能配电系统中的关键技术
         2.1应用于物联网感知层的关键技术
         和传统的电力输送网络相比,配电网的拓扑结构更加复杂,同时也融入了更多样化的入网设备,包括塔杆、电缆、隔离开关以及配电变压器等。为了实现对配电网的有效监测,有必要对现有传感设备的集成化水平进行全方位提升。在此过程中,有必要充分考虑传感设备的尺寸以及和其他设备的兼容性,从而研发出更加符合当前我国电网市场的新型设备。同时,在感知层技术应用的过程中,需要将底层传感器的部署技术作为核心和工作重点,进一步怒提升其深化水平。
         2.2应用于网络层的关键技术
         当前,电力企业的配电网存在点多面广的特点,因此如果在工作过程中采用传统点对点的方式进行通信线路设计,那么配电网便无法有效铺展开来。

因此在对网络层进行设计时,需要将有线模式和无线模式有效结合起来,实现二者的有效互补,同时需要注重有线模式和无线模式的安全防御工作。
         具体来说,需要从以下几个方面入手:第一,需要注重底层自组网络和核心通信网络规划技术的应用。这是因为现阶段的配电通信系统当中承载着大量的信息传输业务,因此通信系统需要符合多种类型的QoS需求,随着通信系统的接入对象不断丰富,泛在感知信息的数据量和呈现维度将会呈现指数式的上升趋势。为了应对以上情况,需要进一步丰富自组网。借助这种手段,能够保证底层接入网的控制量和装填量,进而实现对大量信息的有效传输。
         2.3应用于平台层的关键技术
         因为借助泛在感知所获得的信息数据具有多元化以及异构化的特点,因此在进行前置处理时,需要对数据融合技术加以应用,切实保障数据的准确性和完整性,同时提升数据传输的安全性。其次,需要在配电网络系统当中恰当的应用数据储存管理技术以及数据挖掘分析技术,借助这些技术的应用,能够实现泛在电力物联网中海量数据的有小更新。在具体的应用过程中,可以将美国Apache基金会开发的分布式系统架构中的数据压缩方法作为核心,借助非关系型数据库技术来对实际数据进行分布式储存和规划管理。
         2.4应用于应用层的关键技术
         当前,在应用泛在电力物联网的过程中,电网企业最常见的问题包括电力谐波注入、潮流双向流动、电压加剧等,因此,电力行业需要将一些新型技术应用其中来解决这些问题。具体来说,首先可以借助态势感知技术来明确态势的发展情况,从而对电网运行过程中的潜在风险隐患进行预测,同时由专业工作人员来对其进行科学分析,并在此基础上来确定方案来对其进行处理。
三、泛在电力物联网和智能配电网的未来发展趋势
         3.1配电网运行状态在线监测和风险评估趋势
         泛在电力物联网具有极强的通信系统功能,因此能够实时感知系统当中各个设备的运行状态,然后基于此将其数据挖掘能力进一步放大,这样就能够在不提取电气量、不进入下场的情况下对配电系统中的异常情况进行快速识别,并且对配电网运行过程中存在的风险程度进行准确评估。
         3.2主动配电系统固化与综合能源协调运行趋势
         随着我国电网的快速发展,电网和用户之间的关系越来越密切,二者之间传统的界限也越来越模糊,在这种情况下,异质能源越来越复杂,同时也开始开展协同应用。在这种情况下,智能配电网运行的灵活性和自主性都需要进一步提升。在此过程中,有必要将配电物联网所获取的大量数据作为基础,从而实现高精密复合分布以及建立预测模型,同时通过边缘计算技术的应用,进一步提升配电网在恶劣环境中传输数据的稳定性。另外,还能够应用当前的云计算技术来对配电网当中的异质能源进行分析,从而使之发挥更大的功能。
四、结语
    综合全文,在当前电网行业快速发展的背景下,电力行业智能配电系统的局限性越来越突出,在这种情况下,有必要推行泛在电力物联网技术和智能配电系统的融合,有效弥补现有的不足,为智能配电系统的发展提供创新动力,从而推动我国电网行业的进一步发展。
参考文献:
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[3]汪鹏,郑霄,汤晓颖.泛在电力物联网在智能配电系统的应用探究[J].电力设备管理,2019(12):114-116.
[4]张亚健,杨挺,孟广雨.泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望[J].电力建设,2019,40(06):1-12.
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