寧尚明
摘 要:隨著時代進步和科學技術的革新,物聯(lián)網(wǎng)技術逐漸出現(xiàn),它可以深度融合信息通信和智能電網(wǎng),如今已經(jīng)得到了較為廣泛的應用,在一定程度上實現(xiàn)了電力工業(yè)革命,提升了電力工業(yè)的信息化、自動化和互動化水平,對于電力工業(yè)的結(jié)構轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級起到了很大的推動作用。本文簡要分析了面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用,希望可以提供一些有價值的參考意見。
關鍵詞:智能電網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng)技術;應用
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A
我國電網(wǎng)在不斷發(fā)展過程中,信息化程度越來越高,但是還需要采取一系列的措施進行完善和強化,以便提升電網(wǎng)穩(wěn)定水平,強化電網(wǎng)運行靈活性等,針對這種情況,我們就可以應用物聯(lián)網(wǎng)技術,以便促使電網(wǎng)的可靠性和安全性得到增強,推動我國電力事業(yè)獲得更好更快的發(fā)展和進步。
一、面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構分析
1 框架模塊
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)有機結(jié)合了電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的實際情況和應用需求,對四大應用模塊進行了確立,分別是智能輸電模塊、智能配電模塊和智能變電模塊以及智能用電模塊。結(jié)合這四大模塊的應用需求,對電力整體信息平臺進行構建,以便更好的應用和處理上層信息。同時,信息處理都是在信息平臺數(shù)據(jù)庫上完成的,通過結(jié)合云計算技術,來實時處理海量數(shù)據(jù),進而實時監(jiān)測變電站設備及配電變壓器的運行情況,及時處理出現(xiàn)的各種問題。另外,可以統(tǒng)一調(diào)配電力資源,與用戶之間的雙向互動可以得到實現(xiàn),促使智能電網(wǎng)運行的安全性和可靠性得到強化。
2 功能模塊
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合不同環(huán)節(jié)的特點,將不同的實際應用需求給提了出來。在每一個階段需要采用差異化的支持技術來實現(xiàn)不同的功能,我們用三層網(wǎng)絡體系架構劃分了面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng),分別是感知延伸層、網(wǎng)絡層和應用層。其中,感知延伸層主要是對諸多目標進行監(jiān)測,如電力對象、智能安防等。我們用接入網(wǎng)和核心網(wǎng)來繼續(xù)劃分網(wǎng)絡層,主要是實時采集數(shù)據(jù),并且提高了回傳的可靠性。另外在應用層方面,對各類電力應用平臺進行了構建,促使智能電網(wǎng)各項業(yè)務需求得到滿足,這樣管理和監(jiān)控目的就可以達成。
二、面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用技術
智能電網(wǎng)的建設,需要保證可以在線監(jiān)測電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)重要運行參數(shù),能夠預測預防設備狀態(tài),結(jié)合采集到的監(jiān)控信息,對輸電線路輔助決策和配電環(huán)節(jié)的決策進行強化,與用戶進行雙向互動等。只有結(jié)合智能管理和數(shù)據(jù)高效處理技術,構建和完善網(wǎng)絡架構等,方可以實現(xiàn)這些智能化任務。而物聯(lián)網(wǎng)技術因為具有一系列的優(yōu)點,可以在智能化電網(wǎng)重要環(huán)節(jié)及時準確全面的獲取信息,值得應用和推廣。
1 應用于發(fā)電設備
借助于物聯(lián)網(wǎng)技術,將傳感監(jiān)測點布置于常規(guī)機組內(nèi)部,可以對機組運行情況進行了解,對各種技術指標和參數(shù)等進行掌握,這樣常規(guī)機組狀態(tài)監(jiān)測水平就可以得到提高。將傳感器網(wǎng)絡部署于壩體,對壩體變化情況進行監(jiān)測,可以對水庫運行中潛在的問題和風險進行規(guī)避。同時對于風電、光伏發(fā)電廠所處的微氣象地理區(qū)域和地理環(huán)境等,也可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術來進行監(jiān)測,借助于數(shù)據(jù)采集器,來實時采集相關的氣象要素,如風速、溫度、濕度、氣壓和降雨等,這樣就可以有效的監(jiān)測和控制新能源發(fā)電廠。
2 應用于輸電線路
借助于物聯(lián)網(wǎng)技術,可以更好的感知電網(wǎng)設備,如輸電線路、高壓電氣等,并且與信息通信網(wǎng)絡結(jié)合起來,聯(lián)合處理、數(shù)據(jù)傳輸以及綜合判斷等功能就可以得到實現(xiàn),電網(wǎng)智能化程度也可以得到提高。在電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)中,非常重要的一個方面就是監(jiān)測輸電線路狀態(tài),要嚴格監(jiān)測氣象環(huán)境、線路履冰、輸電線路、桿塔傾斜,出現(xiàn)了問題,及時發(fā)出預警信息。要想實現(xiàn)這些目的,就需要將物聯(lián)網(wǎng)技術給應用過來,如傳感器技術、智能分析處理技術等。通過將各種智能傳感器和感知設備部署于桿塔、輸電線路和重要設備上,促使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡得到組成,這樣可以有效識別目標,科學分類侵害行為,全方位防護電力設備的目標也可以得到實現(xiàn)。
3 應用于電網(wǎng)設備自動化和數(shù)字化
借助于物聯(lián)網(wǎng),可以實時監(jiān)測和預警診斷設備的環(huán)境狀態(tài)信息、機械狀態(tài)信息和運行狀態(tài)信息等,及時預警診斷出現(xiàn)的問題,將故障預判和設備檢修工作給及時開展下去。在長時間運行過程中,會有發(fā)熱現(xiàn)象出現(xiàn)于電力設備中,設備運行狀況會直接被設備各個部位的溫度給表征出來,那么就可以將無線傳感器網(wǎng)絡技術給應用過來,來實時監(jiān)測設備運行溫度。
4 應用于電力現(xiàn)場作業(yè)管理
電力行業(yè)有著一定的特殊性,電力現(xiàn)場作業(yè)比較復雜和危險,在電力安全生產(chǎn)中,非常重要的一個環(huán)節(jié)就是電力現(xiàn)場作業(yè)管理,一不小心就會有誤操作和其他安全隱患出現(xiàn)。針對這種情況,在電力現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)管中,就可以將物聯(lián)網(wǎng)技術給應用過來,如識別身份,監(jiān)測環(huán)境信息以及遠程監(jiān)控等等,對對象狀態(tài)進行確認,對工作程序和操作過程進行監(jiān)控和記錄等,這樣誤操作風險和安全隱患方可得到減少或者是避免,調(diào)度指揮中心和現(xiàn)場作業(yè)人員的實時互動也可以得到實現(xiàn)。
5 應用于電力巡檢管理
將物聯(lián)網(wǎng)技術應用過來,可以促使電力巡檢管理的到位監(jiān)督得到實現(xiàn),對巡檢人員的操作進行指導,更加規(guī)范和標準的完成任務。借助于智能巡檢,對設備運行環(huán)境進行監(jiān)控,對運行狀態(tài)信息進行掌握。在智能電網(wǎng)發(fā)展過程中,用戶和電網(wǎng)的雙向互動可以實現(xiàn),用電效率得到了顯著提升。同時在電網(wǎng)中也接入了大量分布式電源、微電網(wǎng)和儲能設備等,這些業(yè)務需求給物聯(lián)網(wǎng)技術所支持。在電動汽車及其充電網(wǎng)絡的智能化管理中也可以應用物聯(lián)網(wǎng)技術,借助于物聯(lián)網(wǎng)技術,可對電動汽車運行狀態(tài)、電池使用狀態(tài)等實時感知,通過綜合監(jiān)測和分析電動汽車及充電設施,可以一體化監(jiān)控管理電動汽車、電池以及人員和設備等,優(yōu)化配置資源。
結(jié)語
在電力系統(tǒng)飛速發(fā)展過程中,智能電網(wǎng)建設受到了人們的關注,智能電網(wǎng)對信息化、自動化和互動化有著較高要求,那么就需要將先進的物聯(lián)網(wǎng)技術給應用到傳統(tǒng)電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)中。實踐研究表明,通過融合滲透智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng),可以對通信基礎設施資源和電力系統(tǒng)基礎設施資源有效的整合,電力系統(tǒng)運行的信息化水平得到提高,更加高效安全的傳輸電能。相關人員需要深入研究,對智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術的應用方案進行健全和完善。
參考文獻
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