泛在电力物联网在电网生产作业安全管控工作中的应用实践论文_吴教明

泛在电力物联网在电网生产作业安全管控工作中的应用实践论文_吴教明

国网内蒙古东部电力有限公司阿尔山市供电分公司 内蒙古自治区兴安盟 137805

摘要:随着人们的生活质量在不断的提高,对于电力的需求在不断的加大,充分利用物联网技术、云服务、大数据分析、分布式应用和移动技术等信息化手段,围绕电网企业作业现场安全管控工作,采用智能监控终端设备接入,如准入门禁(道闸)、授权锁具、智能安监机器人和电子围栏等,对生产现场、运行设备进行监督和管控,规范作业流程,提高现场安全管控能力和终端运行设备实时监督能力。

关键词:泛在电力物联网;电网生产;安全管控;应用实践

引言

近几年,随着我国经济水平的不断提升,电力用户数量逐渐增加,分布式电网所面临的运行压力逐渐增大,为保证居民用电安全,以及电网正常运行,基础电网改革已经成为一种必然趋势,人工智能技术、尖端网络技术以及自动化技术的融合需要更加完善。因此,对泛在电力物联网的关键技术与应用前景分析有着鲜明现实意义。

1泛在电力物联网概念

泛在电力物联网主要指将用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备,即使人和物连接起来,通过数据共享,为用户、电网、发电、供应商和政府等提供服务。在具体应用过程中,泛在电力物联网依托电网的优势,在共享平台的基础下,为电力市场提供高效的能源服务。电力系统具有非常复杂的特点,提升电网运行的安全性、可靠性逐渐成为世界各国关注的重点话题。美国电力系统提出了“Grid2030”规划,希望实现“源-网-荷”通信网络的无缝连接,为信息的共享与互操作奠定基础,以提升电力系统的运行能力和资源管理水平。韩国、日本等国家也加大了信息网络和电力网络的研究力度,其目的是优化输配电设备、发电站和智能家居的配置,提升电网的信息化管理水平,实现电力能源的高级应用。我国国家电网“三型两网”战略旨在打造“枢纽型、平台型、共享型”企业,建设“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。2019年3月,国家电网进一步提出在2024年之前建设泛在电力物联网的目标。

2泛在电力物联网在电网生产作业安全管控工作中的应用

2.1智能终端应用

智能终端通过信息集控中心进行统一调控,也可通过计划自动授权,实现自动化精准定位与授权,实现作业安全管控的“一键顺控”。其中包含如下几个方面。1)自动授权道闸。根据作业任务中的人员和车辆进行授权放行,不在任务列表中的人员和车辆无法自动进入,例如临时性工作任务,需要运行人员备案后人工放行。2)人员定位技术。采用智能穿戴设备,对作业人员在生产区域的位置进行监控,一旦有作业人员闯入危险区域及时告警,并后台通知运行人员。3)智能安监机器人。通过停电指令下达、开工指令下达、恢复供电指令下达等各类指令信息的传递,到达指定的作业区域执行督查人员职责,负责明确作业区域、违章识别等工作,智能安监机器人具备远程通话能力,可远程指挥作业人员施工步骤;也可以进行简单的人机交互,如到岗到位人员机器人打卡签到、协助唱票等功能,并且该款机器人支持巡视测温功能,代替人工完成日常巡视、抄表测温等工作,大大减轻运行人员工作强度。4)智能锁具。该锁具的用途一是指引作业队伍到达正确的作业间隔进行开锁作业;二是根据计划授权位置进行授权开锁,未授权的位置无法开锁,避免走错间隔、误操作情况;三是可以通过接入温湿度传感器,水浸传感器等智能终端实时监控设备运行状态,在发生外力破坏、水浸、火灾等情况时,能够第一时间通知相关人员出事位置地点,便于及时抢修,避免大面积的损失。

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2.2打造经济、安全电网

结合高速发展的智能算法,在数据的基础上研发新的能源负荷实时监测和预测系统,搭建以火电、核电为基础的电力供给系统。泛在电力物联网组合进行实时数据采集技术和自动诊断技术,设备运行时的状态,可检测现实设备运行的实时状态,对于需要维修的内容也可以做到精准的预测,进而不断提高电力能源供给的稳定性。泛在电力物联网建立智能配送管理系统(IDMS),结合无所不在的硬件交互,实现业务链路的在线管理,通过泛在电力物联网的运用可以减少冗余人员,提高运行效率。泛在电力物联网是一个交互式的时空网络,它使用许多资源,如能源、网络、负荷、存储和人员。因此,泛在电力物联网有必要实现能源的多目标优化,在满足供给的同时,又兼顾到价格、成本以及效率等。泛在电力物联网具有的感知数据特征,无处不在的物联网节点实现了能源的互联互通,以用来解决资源优化等问题,泛在电力物联网满足了用户多样化的需求和服务。除了业务计划的安全性和经济性之外,泛在电力物联网新能源生态系统与客户的沟通也发生了很大的变化。泛在电力物联网将建立网络创造智能能源服务平台,提高内部效率,实现在线注册、在线管理、自动检测等。泛在电力物联网扩大服务范围,为能源公司、工业园区、政府、电网、用户、金融机构等个人用户提供基本的在线服务、金融服务和海量数据管理。

2.3提高电网安全经济运行水平

目前,我国电网存在能源分布不均,网架结构不合理,电网调节能力不足等问题。泛在电力物联网可以有效地解决这些问题,并通过物联网技术推动电力系统的发展,“发—输—变—配”各个环节的安全稳定运行。结合物联网技术,研发风能、太阳能、负荷实时监测以及功率预测系统,建立以火电机组为底层支撑的能源统一调控系统。结合物联网技术提高输电环节可靠性、设备状态自动诊断技术,利用智能传感及智能终端提升保护、通信等二次设备的感知能力以及终端智能,实现联合处理,数据传输,综合判断等功能,能够使电网的安全性、可靠性与智能化水准得以提升。结合电力物联网技术,建立智能配电管理系统(IDMS),实现配网状态监测、智能巡检、快速故障诊断恢复、优化运行控制与管理全部在线;对于难以线上工作的现场作业环节,通过电子身份认证、电子工作票以及在线监督,可以降低人员冗余,提高工作效率。

2.4提升电网资产管理水平

从近些年的发展情况来看,我国能源交易总量逐年增加,交易量在2500亿元以上。与新型能源的电能交易相比,传统的电能交易量相对较高。随着泛在电力物联网的发展,电力市场的交易局面将会发生很大改变,新型能源有了良好的发展空间,电力系统的整体发展会趋于更加稳定。在电网规模不断扩大的过程中,电力系统更加自动化、智能化,有效整合了电力资产,在资产管理过程上具有了精益化的特点。在过去很长一段时间,设备的检查主要采用人力或者电子设备的方式,由于电力系统相对复杂,工程量较大,人工检测需要消耗大量的人力、物力和财力,且检测的可靠性得不到保障。在泛在电力物联网的支持下,通过对电子数据和设备进行分析,实现了电力资源采购、规划、建设、运营等协调发展,增强了电力物联网的配置效果,从而全面提升了电网资产管理效果。

结语

通过本实践的实际应用,实现了作业现场的实时监督管控,监督人员不到现场也可以查看现场实时情况,清楚现场作业执行进度。在接入终端授权管理设备和监控装置的试点区域,作业过程变得规范标准,说明监控的警示作用已经在发挥作用。通过规范化管理,智能化管控,一方面提高了督查人员的督查效率,另一方面引导作业人员规范化作业,提升整体作业安全意识。目前项目已经在河南省电力公司部分单位应用,计划在年底试行作业人员素质评价和作业质量评价工作,为人员素质提升和优秀干部选拔提供辅助支持。

参考文献

[1]崔岩.建设泛在电力物联网打造综合能源服务供需平台———访中国电力科学研究院用电与能效研究所副总工郝为民[J].电气时代,2019(07):19.

[2]史海疆.泛在电力物联网促进新能源发展———访国网能源研究院新能源与统计研究所高级研究员闫湖[J].电气时代,2019(07):21.

论文作者:吴教明

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/11

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