泛在电力物联网通信需求及技术适用性分析论文_郑合欢

泛在电力物联网通信需求及技术适用性分析论文_郑合欢

摘要:现阶段,我国电力行业发展迅速,泛在电力物联网作为国家电网的第二大网,是加快新能源取代旧能源,实现国家电力建设突破发展的重要举措,因此要全力开展各项合作措施,深化信息通信技术改革,为泛在电力物联网建设提供有力的技术支撑。从物联网定义、泛在电力物联网特性、泛在电力物联网的技术要求进行分析,强调信息通信技术在泛在电力物联网建设中的重要性。

关键词:信息通信技术;泛在电力物联网;建设;支撑

引言

电力物联网是一种依靠信息通信技术、物联网技术、电力设备信息采集技术等建立起来的,当前网络发展中出现的网络管理技术与传统电网系统管理技术相结合,逐步为电网系统化、高智能发展奠定基础,因此,电力互联网的关键技术的发展与实际应用是十分重要的研究课题。

1物联网概述

从基本定义上出发,物联网是在网络协议下制造一个虚拟空间,然后借助物联网将虚拟空间内的信息资源共享。在整个物联网体系结构中,主要以感知层结构、网络层结构和应用层结构为主。感知层结构的主要功能是负责接收相应功能区域内的各种网络信息资源,同时将网络内部结构相连接,并通过无线网络将所附属的通信设备同时连接到网络结构中,以实现对接收信息的控制与操作。而网络层结构在整体体系中主要起到传输信息的作用,应用层主要针对智能手机、计算机和平板电脑等智能终端设备,所以应用层结构主要是负责应用层与用户之间的信息交换与共享。因此,在物联网系统中,物联网的用户端不仅仅局限于人,而是实现了从人到物的扩大。

2泛在电力物联网关键技术

2.1智能芯片

随着电力系统快速变化发展,更多的电力设备设施应用到电力系统之中,个不行同的电力设备设施稳定运行状态向,产生海量的信息数据,单签,大部分现场信息数据采集设备,依旧使用传统工业采集设备装置,其数据可靠性不足,精度无法满足要求,终端设备智能化水平明显不足。通过运用具有智能芯片的卫星智能传感器与智能终端设备,可以使以上问题得到有效解决,具有功耗较低、精度较低、体积小、智能化水平高的优势特点,不但能够实现对设备信息数据的快速采集、传输与提取,还能够采取本地边缘计算,实现终端智能化,采取本地自控,同传设备进行比较,即具备遥测遥信功能同时具备遥控功能。近些年,谷歌公司生产研制出芯片、中科院生产研制出“寒武纪”芯片,均具有边缘计算以及海量数据处理的优势特点,智能芯片的生产研制势必推动终端变得更加智能化并具备全新感知能力。

2.2安全密码防护技术

为了满足新型的电网需求,新型的安全防护技术体系将通过先进的密码技术与全景式的安全保护机制来实现。首先新型密码技术将对泛在电力物联网在客户识别、数据防盗以及输送传递等方面进行调整与升级,确保其安全性。通过制定应用技术、接口与通信协议的相关标准,实现安全保护的标准化,避免不法接入、不法互联以及数据的盗取与更改行为的发生。其次为了满足泛在电力物联网全景式安全防护制度的需求,可通过互信互联、交互安全及智能防御等方面的技术革新来实现。关于互信互联,可以采用轻量级的身份识别制度来实现;针对交互安全,可结合先进的数据防泄漏技术,在特殊的场合加强防护与安全的审计力度,提高交互的安全性。最后,在智能防护上,进行主动全方面感知,对潜在隐患进行分析、自动分警报以及配合处理,并形成各种智能预案,实现泛在电力物联网的安全性。

2.3设备技术

电力物联网系统的运行也是要有设备基础的,在这种基础条件下,电力物联网系统的运行品质,就与设备的先进程度息息相关,所以在电力物联网的建设过程中,需要采用相关先进的设备来进行建设工作,进而完成高质量的电力运作。除此之外,在研究分析的基础之上,可以在电力物联网技术设备的研发过程中着重在微电子、超导等方面进行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过这些方面的研发,有利于提升电力物联网系统的容量、通信等方面的功能,从而达到提高系统的稳定性的目的。

2.4网络与通信技术

网络与通信是是电力物联网的核心组成,也是实现信息传输和网络构架的重要设备设施。要保证感知信息的可靠性和高速率传送,就需要借助广域上的网络互联。(1)接入和组网。物联网中的网络通信技术包含了终端接入、核心传输等多种技术。其中终端接入的重要标志就是传感器网络,其在系统应用中能够实现骨干网的接入性问题。而网络核心的IPv6网络也得到了快速发展,这也能够更好地为物联网的全面应用提供良好的网络通信基础。但是,就目前的发展状况来看,要想实现末梢网络和核心网的充分协同,仍面临诸多问题,尤其是在固定、无线和多网接入协同等通信技术方面仍需要进行大量的研究和实证。(2)通信与频管。物联网的建设需要多种通信网络的协调和配合协作,并且尝试实现无缝融合,最为常用的短距无线传输技术就是重要代表。这主要是由电力物联网的特点决定的,其信息的传输是借助工业科学医疗频段实现的,所以物联网中的很多设备都包含在该频段中,此外ZigBee、蓝牙、WIFI等信息传输装置也囊括在该频段中,这种现象就导致了频谱空间的拥堵,限制了物联网的建构和大规模应用。因此,要想提高频谱资源的利用率,实现物联网业务的空间共存,就需要从技术上不断深入,克服频谱保障能力的难题,突破多物联网间的互通互联和互操作技术壁垒。

3泛在电力物联网应用前景

3.1促进清洁能源消纳

目前我国的可再生能源的应用率比较低,风能、太阳能等清洁能源没有得到广泛和高效应用。由于风光发电的间歇性,部分地区因缺乏调频调相机组、电网灵活性不足等导致弃风、弃电现象。泛在电力物联网通过建设虚拟电厂智能管控平台,通过分布式清洁能源数据和用电负荷信息的计算、分析和存储,优化分布式能源与电力调度系统、电力交易平台互联互通,实现区域的协调控制,按需增减负荷,减少分布式能源并网冲击,从而有效促进清洁能源广泛、安全消纳。

3.2提升电网安全经济的运行水平

当前,我国电网的发展和建设过程中仍存在能源分配不均、构架不合理以及电网调度等问题,所以在电网物联网的建设和发展能够很好地解决能源分布不均问题,进一步推动电网系统的安全、稳定发展。而且,物联网的运行还能够促进我国的新能源应用和发展,尤其是风能和太阳能等多种能源的开发和利用会变得更加便捷、可行。物联网的建设也能够进一步提高电力系统对数据的监测和分析,实现能源的监控和调控。并且能够针对性地对电力系统中的用电困难和线路工作难操作环节,完善智能配电管理系统,实现配电状态的监测和控制。

结语

泛在电力物联网在我国尚处于起步阶段,唯有通过打造全产业融合的产品体系,形成具有颇有竞争力的信息通信技术整体改进解决方案,方可支撑泛在电力物联网的建设需求。

参考文献

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论文作者:郑合欢

论文发表刊物:《中国电业》2019年20期

论文发表时间:2020/3/10

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