物联网技术在电力系统中的应用论文_王语童

物联网技术在电力系统中的应用论文_王语童

(齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东济南 250353)

摘要:随着我国科技的进步,物联网技术应运而生。十九大报告中提出,加快建设制造业强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。在国家政策以及迅猛发展的互联网经济带动下,物联网的发展以及应用已经渗透到各行各业。过去,企业的竞争力靠品牌影响力,但物联网时代靠的是平台,是一个生态系统的发展。继电商之后,在移动互联网时代,物联网将是一个重大机遇。在即将到来的5G时代,利用物联网技术在电力通信系统的应用以及推广,电力通信系统也将迎来全新的智能化时代。本文介绍了物联网的发展概况,以及物联网技术在电力系统中的应用,并进行探讨分析。

关键词:物联网技术;电力系统;应用探讨

引言

随着计算机与互联网技术的快速发展,形成了新的变革技术——物联网技术,其早期定义主要是通过定位系统、传感器网络以及射频识别技术的相互融合,使得应用设备的特征信息能够顺利获取,实现“物物相连”的互联网络,从而是物品信息实现是能和识别与管理。在后续的研究与应用中,广义的物联网技术则是通过基础技术来实现设备的自主感知与信息识别,同时经过网络互联,形成相应的高级智能决策。物联网的体系结构一般可分为感知层、网络层与应用层三个方面,感知层主要进行信息采集,网络层通过移动网络或互联网进行信息可靠传输,应用层将信息进行协同、共享,实现最终的高级功能。自2009年开始,国家电网确定智能电网建设总体目标,与传统电网相比,智能电网具备信息化、自动化与互动化主要特征。随着相应传感器网络的布局,使得电网信息感知度得到前所未有的高度,通过结合物联网技术的应用,能够促使电网管理智能化进程得到加速,形成与社会发展相适应的低碳电网途径。

1物联网技术

1.1传感器技术

传感器技术是互联网应用中的关键技术,是获取信息的重要技术手段。我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是:“能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”。传感器的技术应用种类繁多,原理各有不同。比如被广泛使用的电子秤以及精确控制空调制冷剂等都运用了传感技术中的其中某项技术。

1.2通讯射频识别技术

通讯射频识别技术也是传感器技术中的一种传感方式。其是将无线射频技术和嵌入式技术融合在一起的综合技术,类似于条码扫描技术。通讯射频识别技术是一种简单实用、易于操作且适应性强的自动化控制的应用技术。通讯射频识别技术比较常见,比如日常生活中经常接触到的门禁系统、自动收费、识别车辆、物流跟踪等。

1.3嵌入式系统技术

嵌入式技术是将软件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术综合在一起的复杂技术,简单来说就是将接收到的信息进行分类整理的过程。嵌入式技术的应用范围很大,比如小到我们身边使用的收音机等电子设备,大到航天卫星系统等。

2物联网技术在电力系统中的应用

2.1在智能电网建设中的应用

物联网中感知层是实现“物物相联、信息交互”的重要基础,一般情况下可分解为感知控制层与通信延伸层两个子方向,分别对应着智能信息识别控制、物理实体联接等功能。就智能电网中应用而言,感知控制子层通过安装的智能采集设备实现对电网信息的获取,而通信延伸子层则通过光纤通信以及相应的无线传感技术实现了电网运行信息以及各类电气设备运行状态的在线、动态监测,保证电网供电可靠、用户用电智能化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过电网建设过程中敷设的电力光纤网络、载波通信网以及其他无线网络等技术,对感知层采集到的电网信息以及设备数据进行转发传输,同时保证互联数据安全以及传输过程的可靠,确保电网通信不受外部因素干扰。应用层则可分为电网基础设施以及各种高级应用两大内容,基础设施为各种应用提供信息资源的调用接口,高级应用则通过智能计算技术设计到电网运行生产与日常管理中的众多环节,基于物联网技术的电力现场作业监管、基于射频识别与标识编码的电力资产全寿命周期管理、家居智能用电应用领域的实现,都对智能电网建设起到了较强的促进作用。

2.2平台化设备管理

工艺不同、工况与设计的差异往往是设备运行风险诱因,以前由于实时监测数据缺失,使得设备状态评估不仅滞后,而且人为因素较多,更谈不上预见性。要强化对设备的运维监管,就要在运行中实时掌握设备的健康状况及变化趋势,及时有效地进行预防性维护,确保设备状态良好,这样对减少运行风险、提高生产效率具有非常重要的意义。①科学系统评价。包括完整的系统评价、准确的健康状况评估、实时的指标分析等等,是加快传统生产装备信息化、数字化改造,实现“两化”深度融合与高效化、智能化制造的必然趋势。②智能点巡检。点检人员利用“手持终端+移动通信网络”随时登陆巡检系统接受任务,通过手持终端借助物联网完成设备点巡检(无线智能传感器采集相关信息,获取诸多包括常规人力巡检所涉及不到的设备运行信息及隐患),实时上传数据至管理后台,即进入“后台全域管理”。③后台全域管理。将重要设备状态数据、生产过程信息(视频和音频)等反馈至集控平台,后台模型实时分析数据,诊断判定设备运行及健康状况,提出方案建议、应当采取必要措施、适当的反馈动作等,来指导设备的正确使用、维检,并在突发事件发生时可有效的进行追溯。另外,将环境管理纳入设备的基础管理,以改善设备运行环境、提高运行的可靠性、减少维保工作量。④预测性检修。在设备运行时,对其主要部位进行状态监测和故障诊断,以设备状态为依据,预测未来发展趋势和可能的故障,预先计划、针对性部署、准确实施。预测性检修计划来源于日常运行与点巡检、维护检修记录、计划与备品备件管理、成本与定员控制、培训与应急抢修等过程。⑤借助平台的支持,提供专业化远程诊断与维护、人性化档案台帐与报表服务。

2.3应急通信

应急通信发生的时间和地点都是不固定的,在这样的情况下,就不能确定指挥中心和事故发生的具体地点,也增大了彼此联系的难度。通常情况下,抢险人员在到达抢修现场时,要对问题进行详细检查,并通过电话和视频等方式向指挥中心传达现场情况,这样的传统做法会增加抢险的耗时。但物联网技术的出现和应用,为指挥中心的调度工作提供了很大便捷。物联网技术可以帮助指挥中心或应急处理中心对电网状态和设备运行进行监测,如果现场发生意外情况,物联网技术就能够对事故现场进行准确定位,并能清晰地找出现场设备和配件损坏的具体情况。

2.4设备状态监测应用

除状态检修之外,对于设备运行状态的监控领域,物联网技术得到了较为广泛的应用,最为主要的是配电网在线监测应用。结合配电网自动化的建设与体系架构,通过以太网无源光网络技术以及配电线路载波通信或无线局域网等不同技术来解决信息感知与采集,同时解决了配电网设备的远程监测问题,包括操作人员身份识别、电子票证管理以及远程互动等内容,可有效辅导状态检修以及标准化作业的安全开展。

结语

物联网技术依托射频识别、定位系统、传感器网络等技术的融合,使得物物互联、人物互联得以实现,通过感知层、网络层与应用层的构架模式,保证了电网设备运行状态的信息采集、传输与智能分析应用,已成为智能电网建设与运行的重要组成部分,在设备状态检修、状态监测、智能巡检以及设备资产管理等领域均取得了较好的应用效果,随着相关技术的进一步发展,物联网对于智能电网的作用会日渐突出。

参考文献:

[1]仝琛石.基于物联网技术的电力设备状态检修研究[J].电子测试,2016(22):76-77.

[2]郭昌华.物联网技术在电力系统中的应用[J].科学与信息化,2017(9):8-10+12.

作者简介;姓名王语童;女;出生1999/08;身份证号码:37230119990827xxxx;

论文作者:王语童

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/11

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