吴景光
国网电力公司赤峰供电公司大板分公司 内蒙古 赤峰 022350
摘要:作为先进的信息获取和处理技术,无线传感器网络已经在医疗、工业、农业、商业、公共管理、国防等领域得到了广泛的应用,是促进未来经济发展、构建和谐社会的重要手段。无线传感器网络的技术发展至今,已经取得了丰硕的理论研究和技术验证成果。但同时,我国传感器网络缺少面向行业应用的整体解决方案与集成创新,缺少在任一行业和生产领域大规模的推广应用,以致不能形成从技术研发、器件研制、系统应用到网络服务的完整全产业链。
关键词:物联网技术;电力;输电系统;应用;分析
引言:随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高,社会各界对于我国电力系统的发展,尤其是新时期5G物联网信息技术的应用和发展等方面越来越关注。作为4G网络通讯技术之后的新一代网络信息技术,在2020年预计5G时代将全面来临。因此如何在此种环境背景下,深入系统地探究物联网技术同电力系统的融合发展手段,推动我国电力系统的持续稳定发展,成为了相关领域工作人员的工作重点之一。
1.物联网技术
物联网是一种信息传感设备,需要实时监控、连接和交互,并通过互联网形成一个庞大的网络。目的是维持人与网络之间的关系,并进而识别、管理和控制。物联网的技术和架构是成熟的,对智能电网的发展有着重要的推动作用。物联网架构可划分为3层,即感知层、网络层和应用层。传感器层包括各种传感器,比如温度和湿度传感器、RFID标签、读取器、相机、GPS传感终端等。感知层的作用是识别物体并收集信息。网络层由互联网、宽网格、网络管理系统和云计算平台组成,它是物联网的中心,负责对感知层获取的信息进行处理。应用层是物联网和用户界面,与行业需求相结合。与传统的互联网相比,物联网有其独特的优势——它广泛应用于各种传感技术,在物联网上有各种各样的传感器,每一个都是信息的来源,不同类别的传感器所捕获的信息的内容、格式是不同的。传感器数据是实时的,以一定的频率收集环境信息,并不断更新。物联网技术的重要基础和核心是互联网,可实时、准确地传达信息。为了保证数据传输和发布的正确性和及时性,物联网传感器必须适应各种异构网络和协议。
2.物联网技术在电力系统发电环节中应用
从移动网络的发展历程来看,1G、2G和3G分别实现了移动通讯、数字语音和基于图片的移动互联网,4G则在此基础上,进一步推动了移动视频的发展。5G作为未来一段时间内,网络信息技术交流的主要技术,能够进一步推动物联网、车联网以及其他网络全面发展。同4G相比,5G可以支持10倍以上的传播速度和信息交换,为物联网提供了超大带宽。5G网络以其高速率、大容量以及低延时等特征,在原有4G网络的基础上,进一步增强了信息数据交换工作的有效性。在电力系统当中,发电环节是最为主要环节之一。5G时代下,物联网技术推动了我国的电网逐渐朝向智能化和现代化方向发展。以风能、太阳能为代表的清洁能源成为了最主要的电力系统发电能源。根据2017年上半年,国家能源局所发布的信息和数据显示,在现代化的建设和管理阶段,国家新增的风能并网容量已经大搞了6,010,000kW。然而,从实际的发展情况进行分析,仍旧可以看出,一半的风电厂处于低盈利的收入状态。针对这一问题,我国某地区的发电厂积极地研发和制造了新型风机设备。将接入了先进传感系统的风电机设备投入到电力生产阶段。以物联网为依托的现代化传感器设备,可以充分地分析出风机出力情况受到天气变化的影响。
3、物联网技术在电力输配电系统中的应用
3.1针对智能电网的物联网体系结构
对于输变电设备状态检测以及全寿命周期管理来说,物联网技术可以着实现智能化与自动化的发展。且在长期的发展过程中,物联网技术已经深入影响着电网中的各个环节了,同时也促进了智能电网的快速发展。
3.2在输变电设备状态中的运用
首先,在输电设备状态中的监测。在输变电设备状态监测感知层来说,主要是通过在杆塔以及其他设备上部署相应的传感器,并采集装置来收集输电线路中的信息,同时在通过网络来讲信息输送到数据中心中。就目前来说,对于输电线路的在线监测来说,已经实现了风偏监测、图像和视频监测以及微气象监测等方面。且对于监测来讲,通过多种类型的传感器对信息进行全面的分析以此来获得监测的最终结果。但是输电线路中在线监测感知层中存在的最大问题就是供电上的问题。且就目前来说,主要是以太阳能供电方式为主,其他研究机构对高压电磁取电进行了相关的研究,发现其效果并不理想。因此就要从全新的角度上出发,增强高低温储能能力,对供电工作的模式也要进行优化,增强整个系统中的供电能力。其次,变电设备状态监测。物联网技术支撑着变电设站中的智能化,因此在实际应用上就用应当要在满足变电站智能化改造的基本要求。且在物联网分层结构中,感知层主要体现在了过程层上,因此应用层要对应着站控层。
3.3 输变电设备全寿命的周期管理
从长期效益上出发,综合多方面因素来对资产进行规划与设计等,且在满足经济效益的基础上,减小资产全寿命周期的周期成本。且对电网资产全寿命进行周期管理就是要实现安全管理等,以此来实现资产管理上的结合,在立足于我国基本国情的基础上,分析出电网企业在行业市场中的技术与市场特点,通过不断总结管理实践经验,来满足全新的发展需求。且利用物联网技术,还可以监测到电力设备中的全景状态信息,并与其属性相互关联,评估其寿命,这样也就可以为其周期成本等情况提供出最为高效的辅助性功能。同时还可以实现有效的电气资产全寿命周期化关联,增强了设备诊断过程中的真实性与准确性。这样也有助于在进行制造与安装等阶段进行科学化的管理。
3.4 深化研究内容
随着物联网技术的快速发展,输变电设备的状态与寿命等也具有了一定的规模,因此为了更好的支撑智能电网的快速发展,就必须要做好深化工作,这样才能实现长远的发展。第一,要以GPS等物联网技术为基础,加强全景状态信息以及智能监测模型等方面的研究。第二,要加强对存储、计算以及信息等方面的智能监测装置的研究。第三,要加强对信息集成技术与通信规约等方面的研究。第四,要加强对智能化管理技术与检测评估技术上的研究。第五,要加强对电力专用传感器的实际应用等方面的研究。第六,要加强对监测设备的可靠供电上的研究。第七,要先明确在实际管理应用中所存在的电磁干扰上的问题,在此基础上对其进行研究。第八,要不断开发信息可视化的展示平台。第九,要深化好数据挖掘技术以及周期管理中的应用。第十,要扩大对“云”技术上的研究,来提高监测与周期管理的应用效果。
4、结束语
在电网建设过程中,输变电设备有着极为重要的作用,因此就必须要做好输变电设备的管理工作,提高输变电生产运行管理精益化的水平。通过将物联网与智能电网进行融合,不仅加深了其深度,还实现了广泛的运用,因此还要不断实现有效的整合,实现节能减排,增强电网自动化与信息化,提高電网服务水平。
参考文献:
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