張 偉
(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司連云港供電分公司,江蘇 連云港 222004)
隨著社會經濟的進步和科學技術的發(fā)展,人們對于能源的需求日益增長,能源供應壓力隨之增加,而大量能源的使用給全球氣候造成了嚴重影響。因此,可持續(xù)的經濟能源成為發(fā)展的重要動力能源。目前,石油、煤炭等能源仍舊是電力系統(tǒng)中的主要動力能源,可持續(xù)的經濟能源的發(fā)展一定會給電力系統(tǒng)帶來巨大的安全挑戰(zhàn)[1]。利用物聯(lián)網(wǎng)技術能夠有效感知電力系統(tǒng)前狀態(tài),并進行智能化控制。因此,必須要有效、科學地利用物聯(lián)網(wǎng)技術,推動物聯(lián)網(wǎng)技術進步來拓展電網(wǎng)功能,實現(xiàn)電力行業(yè)的智能化。
目前,全球經濟發(fā)展過程中,物聯(lián)網(wǎng)已經引起了全行業(yè)的重視。在電網(wǎng)中應用物聯(lián)網(wǎng)技術,能夠有效促進電網(wǎng)行業(yè)的升級和轉型。就我國來說,積極掌握物聯(lián)網(wǎng)技術并將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到各個行業(yè),是十分必要和利于可持續(xù)發(fā)展的。為實現(xiàn)這個目標,國家電網(wǎng)有限公司提出了相應的理念。
物聯(lián)網(wǎng)概念首次提出于英國,起源于特洛伊咖啡壺事件。比爾·蓋茨在《未來之路》中再次提出了物聯(lián)網(wǎng)概念,提出一定的構想,有部分如今已經實現(xiàn)。隨后,物聯(lián)網(wǎng)逐漸形成了較為清晰的概念。英國工程師提出將物聯(lián)網(wǎng)與因特網(wǎng)相連接,實現(xiàn)全世界在物聯(lián)網(wǎng)上的聯(lián)系。如今國際電信聯(lián)盟提出準確的物聯(lián)網(wǎng)概念,即通過網(wǎng)絡將每個目標物體相連接,實現(xiàn)人與人之間隨時的溝通交流。這個概念隱藏的含義是,互聯(lián)網(wǎng)不僅限于人與人之間的關系,還拓展了人與物、物與物之間的信息獲取。
物聯(lián)網(wǎng)技術在全世界范圍內都得到了比較快速的發(fā)展,如今已經深入到人們生活的各個方面,是當前最復雜、最龐大的系統(tǒng),影響著全球上億人的生活。人們對于電力系統(tǒng)的需求也在不斷增加,為了保證電力系統(tǒng)的智能化和安全性,提高電力系統(tǒng)的精準性,弱化電力系統(tǒng)的復雜性,電力系統(tǒng)需與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合,才能夠真正實現(xiàn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。
1.2.1 電力物聯(lián)網(wǎng)
在我國電力行業(yè)人才的不斷努力下,我國的電力行業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)結合技術有了質的提升。物聯(lián)網(wǎng)技術能夠幫助工作人員感知基礎電網(wǎng),實現(xiàn)電力系統(tǒng)的有效控制。物聯(lián)網(wǎng)能夠讓人、物之間產生聯(lián)系,在不同的位置提供不同的作用,形成控制網(wǎng),用以聯(lián)系物體、人員的關系,實現(xiàn)實體互動和互助,實現(xiàn)高度協(xié)同與集體控制。
1.2.2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)
2018年發(fā)布的《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設大綱》提出電力物聯(lián)網(wǎng)的概念,即任何地點、任何人、任何物、任何時間都可以進行連接和交互,也稱:“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)就是電力行業(yè)的具體表現(xiàn)。[3]”物聯(lián)網(wǎng)使人與物、物與物之間具有較高的感知能力和交互能力,共享數(shù)據(jù),產生互聯(lián)。
物聯(lián)網(wǎng)具有高效的感知、智能、傳遞能力的特點,實現(xiàn)了通信自動化、傳感等多個項目。根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)具有的特征,能夠分析泛在物聯(lián)網(wǎng)的特點,包括:信息感知全面,組網(wǎng)快速靈活;信息融合度高,通信方式靈活;可拓展性較強,智能化程度高。
泛在聯(lián)網(wǎng)信息技術中感知較為全面,組網(wǎng)比較靈活,主要依賴于泛在物聯(lián)網(wǎng)中傳感器能夠有效找到電力系統(tǒng)各方面的電力設備。與傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)相比,泛在聯(lián)網(wǎng)技術更快捷、精準。隨著無線技術的發(fā)展,泛在物聯(lián)網(wǎng)能夠有效結合無線通信技術,從而進行靈活部署,且自主對電力系統(tǒng)進行全方位的理解,對周圍環(huán)境電力系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)進行完整掌握。不論是從反應速度,還是從掌握的資料程度來看,泛在物聯(lián)網(wǎng)的信息技術相較于物聯(lián)網(wǎng)技術有著更廣的應用空間,具有更大的潛力。
物聯(lián)網(wǎng)技術能夠滿足電力系統(tǒng)對運行調度和運行監(jiān)控的快速查找,具有準確性和實時性。利用泛在物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器,能夠在傳感器傳遞信息之前初步篩查及選擇數(shù)據(jù),對大量數(shù)據(jù)進行一定的梳理,有效避免傳遞信道的混亂和堵塞,進行初步壓縮。得到的信息遞給網(wǎng)關,能夠進行二次處理、多次處理,最終傳遞給用戶。運用傳感器和通信設備進行篩選,運用多跳的方式進行通信,能夠給數(shù)據(jù)建立多種通道,從而建立靈活多樣的通信方式,提升信息的融合程度[4]。
數(shù)據(jù)信息采集和傳遞是物聯(lián)網(wǎng)技術重要的基本功能,在物聯(lián)網(wǎng)中具有重要作用。數(shù)據(jù)信息的采集和傳遞對于電力工作人員來說具有重要的意義,能夠通過數(shù)據(jù)應用的需求控制聲音和視頻,遠程控制電網(wǎng)數(shù)據(jù),及時獲取多個傳感器信息,并傳遞數(shù)據(jù)。
泛在物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術包括新物聯(lián)網(wǎng)設備的設計與開發(fā)、數(shù)據(jù)的處理和計算技術以及人工智能技術。傳感器直接放入電力設備的內部,需要考慮微型化設計。由于傳感器數(shù)量較多,環(huán)境各不相同,因此傳感器電池需要不斷更新,需要電池維護技術。電力能源結合互聯(lián)網(wǎng)后,需要對互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行處理,但數(shù)據(jù)數(shù)量龐大,需要進行篩選。
該技術在實際應用過程中接觸到的感知對象并不相同,被感知的對象呈現(xiàn)的特性也呈現(xiàn)差異。由于傳感設備在實際應用過程中涉及類型比較豐富,同時伴隨多樣化特征。根據(jù)所處環(huán)境的不同,平臺可以針對不同類型的標志技術或通信技術實現(xiàn)互操作性和無縫技術融合,效果差異性十分明顯。如果將電力物聯(lián)網(wǎng)看作一個具有典型特征的異構網(wǎng)絡,網(wǎng)絡的異構化會導致網(wǎng)絡平臺在鏈接時出現(xiàn)明顯的復雜特征。在實際運用過程中,物聯(lián)網(wǎng)技術應用范圍廣泛,可以根據(jù)不同要求,按照不同的連接方式進行操作。在構建電力系統(tǒng)的過程中,只要保證其安全性和穩(wěn)定性,就能夠滿足人們生活中對電力資源的基本需求。但是,對電力系統(tǒng)而言,想要保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,需要有效落實電力物聯(lián)網(wǎng)的每一環(huán)節(jié),在感知傳遞、最終處理等方面提前做好準備,有效實現(xiàn)異構網(wǎng)絡平臺的互操作性和無縫融合技術。
當前我國信息技術快速發(fā)展,也逐漸滲透于我國的各個行業(yè),電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也需要運用互聯(lián)網(wǎng)技術。在獲取數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)以及生成數(shù)據(jù)的過程中,運用互聯(lián)網(wǎng)技術能夠有效提高處理速度,豐富數(shù)據(jù)處理技術類型。此外,泛在物聯(lián)網(wǎng)的技術需要從根本上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的儲蓄、共享以及管理。
電力系統(tǒng)在發(fā)展過程中保證運行的安全性關系著電力企業(yè)的經濟效益。建立物聯(lián)網(wǎng)的過程中,為實現(xiàn)網(wǎng)絡安全性,需要采取有針對的措施,保護互聯(lián)網(wǎng)運行中的網(wǎng)絡安全和隱私安全。泛在物聯(lián)網(wǎng)運營和發(fā)展過程中會不斷滲透新鮮事物,這些新鮮事物的數(shù)量龐大,具有多樣化動態(tài)化特征,會削減互聯(lián)網(wǎng)安全性,易造成隱私的泄露,導致維護網(wǎng)絡安全成本較高,復雜性加強。網(wǎng)絡安全技術值得研究人員繼續(xù)深究。
我國電力行業(yè)的發(fā)展趨勢必然是發(fā)展電力物聯(lián)網(wǎng)技術。運用泛在物聯(lián)網(wǎng)的技術能夠承載大量的數(shù)據(jù)流,有效掌控電力系統(tǒng),推動電力行業(yè)的發(fā)展。