电力物联网建设中的关键技术研究论文_乔亚男1,袁宝2

电力物联网建设中的关键技术研究论文_乔亚男1,袁宝2

(国网济宁供电公司 山东济宁 272000)

摘要:基于我国现代的科技发展,电力行业也在不断的朝向智能化的方向前进,在此前提下,电力物联网技术就由此诞生。电力物联网技术的功能在于,可以对电力运作当中的设备进行检测,通过检测的反应,可以智能化的做出合理的处理措施,相比传统电力运作,电力物联网显然具备巨大的优势。

关键词:电力物联网;建设;关键技术

一、电力物联网技术概述

物联网技术是通过全球REID标签无线接入互联网,使其可以对极其大量的信息进行统计、审核。当物联网技术应用于电力运行当中,则可针对电力设备、人员信息、环境进行把控,其功能主要体现为感知、识别、互联、控制等方面。

物联网技术具备将多项技术高度融合的特点,因此可以把物联网技术视作,通信、信息、传感、自动化、智能化的融合型技术系统。物联网的运作,主要依赖于REID、传感器等端口对信息进行收集,并将收集的资料在后谈进行识别、分析、处理,通过物联网的运作,能够给电力运行带来便捷、准确、精细、完善的实质性提高。

二、电力物联网总体架构

智能电网各个环节重要运行参数的在线监测,可以从安全性、可靠性、可调节、抗扰动等方面加强对设备状态的预测、预防、调控,为输电线路的可靠监控及配电环节的科学运维提供智能辅助决策,从而进一步提升电网运行水平,强化与用户间的双向互动,拓展新的增值服务。上述目标的实现,依赖于透彻的信息感知、可靠的数据传输、高效的网络构建及海量感知信息的智能管理与数据处理分析技术。

物联网利用部署在目标区域内的大量节点,协作地感知、采集各种环境或监测对象信息,通过对信息进行深层次的多元参数融合、协同处理,抽象环境或物体对象的状态。物联网以其独特的优势,能够在多种场合满足智能化电网发电、输电、变电、配电、用电等重要环节上信息获取的实时性、准确性、全面性等需求,可以协助实现有效的电网态势感知,为提高电网规范化管理能力提供有效支撑。

对智能电网而言,电力无线传感器网络总体架构可以划分为感知层、网络层和应用层,如图1所示。

图1电力无线传感器网络分层架构

1)感知层

主要由部署在各个感知对象的若干感知节点组成,通过自组织方式组建感知网络,实现对电网对象及运行环境的智能协同感知、智能识别、信息采集处理和自动控制等。通过各种新型微机电系统(MEMS,micro-electro-mechanicalsystem)传感器,基于嵌入式系统的智能传感器、智能采集设备等技术手段,完成对智能电网中发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节关键设备的机械状态、能耗情况、环境状态等信息的识别和采集。

2)网络层

通过将电力无线宽带、无线公共通信网络、无线传感网、电力光传输网络等不同种类的通信网络进行融合、扩展,实现感知层和应用层之间的信息传递、路由和控制等功能,为感知的信息提供高可靠、高安全、大规模数据传输服务。在智能电网应用中,电力物联网信息的传递、汇聚与控制主要依托电力通信网实现,公共电信网作为补充。网络层一般包括接入网与核心网,其中,核心网以电力骨干光纤网为主,接入网以电力光纤接入网、电力线载波、无线数字通信系统为主。电力通信网为电力物联网的应用提供了一个高速带宽的双向通信网络平台。

3)应用层

应用层把感知层信息与数据根据不同业务需求进行分析和处理。应用层包括应用基础设施、中间件和各种应用。应用层的各类应用涉及智能电网全生命周期的生产、管理等各个环节。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过采用智能计算、模式识别等技术,实现电网信息的综合分析和处理及电网智能化决策、控制和服务水平的不断提升,促进电力更便捷、绿色和高效。

三、电力物联网建设关键技术

1、通信技术

基于上述说明了电力物联网技术,是具备双向、实时、集中、高效的技术系统,而为了保证系统的功能特点与运作,必然需要良好的通信作为基础,实现系统运作的规律与整体性。通信技术的的应用,能够使得电力网络与通信网络融合,在此前提下,可以提高电力传输的稳定性、利用率等等,同时基于通信的保密性,能够有效的避免外部或内部环境带来的损坏,以此整体加强电力运作的稳定。

而通信技术的实施方面,需要依赖于两项核心,即开放式通信框架、技术的标准。开放式通信框架,是通信技术实现的基础,框架能够确保通信的畅通无阻,同时含有规律、可操作性等,使得通信当中的元件之间信息交流质量提高,而技术的标准方面,主要是实现系统与应用之间的连接,此处要注意,连接的程度与技术标准的高度有关,因此要实现高度的连接,就需要对技术标准进行研发使其提升。

2、测量技术

电力物联网的运行,需要以电力设备的参数为基础,因此参数的测量技术即此系统核心。参数测量技术的原理在于,通过参数检测技术,对电力系统当中设备的数据进行监测、分析、转换等工作,通过最终转换出来的数据,能够有效的得知当前电力设备的状况是否良好,例如设备本身的健康状态、设备在线状态等,通过测量技术的良好运作,能够对电力系统的多个工作环节起到帮助,做到智能配电、智能补偿等效果。

3、设备技术

电力物联网系统,同样是需要设备作为运作的基础,而基于此,该系统的运作质量,就与设备的先进程度挂钩,因此对于电力物联网的建设,应当采取先进的相关设备进行建设,以此实现高质量的电力运行。此外,在研究的基础上,目前电力物联网技术设备的研发,可以朝向微电子、超导等方向进行,通过此方向的研究,有助于电力物联网系统的容量、通信等方面的提高,最终使得该系统的稳定洗加强。

4、智能转换技术的应用

电力网络所得出的数据,在大多数情况下,都是人工无法读取的代码,因此需要读取此代码就必须应用智能转换技术。智能转化技术,当面对复杂的数据代码时,能够智能对其进行识别,进而在进行转换的工作,使得数据代码变为人工科读取信息,以此使得人工对于电力网络的掌控力度更高,并且大幅度提高了工作的效率。

结束语

本文中电力物联网相关核心技术的研究与示范系统建设将电力通信网网络不断向电网生产现场及用户延伸,对于构建覆盖电网生产、经营、管理、服务的各类节点的泛在感知网络具有重要的指导和示范价值。一方面,泛在感知的电力物联网实现了更多节点的覆盖,能够全面提升电网生产、电网服务、电网管理的全面感知、数据采集及服务互动能力;另一方面,电力物联网的建设及大量用于物联网采集的传感器、终端、系统的研制为数据采集提供了便捷的手段,极大降低了电力物联网感知各类数据的成本,为智能电网大数据采集与大数据规模开发和应用奠定了技术、装置和网络基础。随着电力物联网规模的不断发展和采集数据规模的累积和增加,后续工作将进一步开发和研究基于电力物联网采集数据的跨专业融合、深度共享与精准用户服务技术,能够为电网的生产、经营、管理提供更科学、高效、智能的辅助决策支撑。

参考文献:

[1]武传坤.物联网安全架构初探[J].中国科学院院刊,2013.

[2]吴克河.电力信息系统安全防御体系及关键技术[M].北京:科学出版社,2014.

[3]李烽,岑新,陆中奇.基于物联网的智能电网信息化建设研究信息化建设[J].信息化建设,2016.

论文作者:乔亚男1,袁宝2

论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期

论文发表时间:2019/6/21

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