电力物联网的关键技术与应用前景论文_1吴光灿,2邓道强,3刘照顺

电力物联网的关键技术与应用前景论文_1吴光灿,2邓道强,3刘照顺

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摘要:最近几十年我国现代科技发展迅速,电力行业也在向着智能化迈进。电力物联网是根据电力系统为中心,利用人工智能、通信网、云平台技术以及智能终端感应器组合构成的比较复杂的网流系统。它有着信息共享、融合创新、全息感知等特点。电力物联网在电力运作的的过程中对运行中的设备进行自我检测,通过检测,可以智能化的作出相应的处理措施。本文根据电力物联网为出发点,首先介绍了电力物联网的概念,然后介绍了电力物联网建设的关键技术,最后介绍了电力物联网的实际需求和应用前景。

关键词:电力物联网;关键技术;应用前景;

随着我国经济的不断现代化,国家电网的规模和数量也在不断扩大,发电设备的接入类型和数量也在不断的增加、更新。这就促使电网变得越来越复杂,传统的电网已经不能满足人们对电力的需求。电力物联网这这样的情况下应运而生,结合泛在物联网技术,根据现有的电力系统建设要求,对于推动电力物联网是未来的发展方向,也是国家电网重要的任务。电力物联网在大数据为背景和信息化发展形势下让物联网更加优化,所以,电力系统在这样的基础之上的性能进一步提升。建设电力物联网是解决电网技术问题、突破电网瓶颈的有效措施,也是电网公司当前面临的重要选择。电力物联网将带动电力行业走向新高度,为国家能源互联指引新的道路。

一、电力物联网的概念

(一)电力物联网的概念

物联网是人和物、物与物相互连接的一个网络,比如一个手机就把家里的电视、空调、洗衣机等进行控制的应用。电力物联网是把电力系统里的各种设备、电力企业以及用户形成一个巨大的网络,泛在就是把所有的用电的都设备都包含其中。泛在电力物联网是物联网在电力系统中的使用,它的本质就是实现各种信息传感设备和通信资源的共同使用,从而形成具有自我标识、感知和只能处理的实体。实体之间的协同和互动让与之相关的物体相互感知、相互影响,形成一个更加智能的电力生产和生活的体系。

(二)电力物联网的特点

电力物联网的依托国家电网的实体和通信技术的发展,可以把不同能源系统物理串联、信息互通、商业互联融合等,具备泛在连接、融合创新、全新感知的特点。泛在连接就是通过电力线路或者移动网络把把电力系统所用的设备和用户通过数据进行实时联通。全息感知是通过传感器动态得到“发-输-变-用”每个环节不同设备、不同用户的信息。开放共享是在统一的平台上利用新技术对数据进行共享和管理,提高数据质量,发现有用的信息,实现数据全方位连接。融合创新就是通过不同的用户、设备对内实现全业务在线,电网进行安全运行,对外建成智慧综合服务平台,发展市场。

二、电力物联网的关键技术

(一)物联网平台

随着电力系统的大量数据对接一体化的数据平台,系统通过对大量数据进行合理的分析,会更加深层次发觉,最后实现电力信息的有效利用。一体化的数据平台具备大数据处理和云计算的功能,最终实现风光预测、电力故障灯人工智能的能力。这样就可以实现每个城市每个项目内容的在线操控,实现云计算、云数据和人工智能一体化进程。比如,阿里就在无锡的鸿山实现首个物联网小镇,最终实现小镇的交通、能源、环境、水务等多个城市管理项目在线管理。对于实现泛在电力物联网数据一体化平台的搭建必须缝合“大数据-云计算-人工智能”的物联网平台。

(二)智能芯片

随着新技术的发展,越来越多的控制、检测、计量、变换等用电设备接入电力系统,每个店里设备产生大量的数据。当前还有很多的现场数据采集还在使用传统的工业采集装置,数据不可靠、精度低,最终使得终端设备的智能化一直比较低。自从智能芯片的微型传感器出现之后就能彻底解决以上问题。它具有智能计算、精度高、功耗小等特点。不但可以完成设备的信息采集、传递,而且还能通过本地的计算机实现终端的智能化,完成本地自己控制。近几年中国社会科学院研究的寒武纪芯片就具备海量的数据处理和边缘计算的能力,这些智能芯片的出现可以快速促进终端的全息感知和智能化时代的到来,

(三)5G

大量的电力数据的传递需要一体化的通信网络。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电脑里系统的地域分布比较广泛,所到之处有高山、胡泊、密林、冰原等比较复杂的环境,通讯网络不容易覆盖全部,现场的数据很难传输。但是以5G和低功耗广域网为主的无限网络技术是实现电力物联网那个的主要方式。第五代移动通信技术是物联网发展的必要条件,最主要的是5G网络能够解决电力传输、地域等方面的限制。4G的人均速度是5-10Mb/s,5G的速度将是4G的十倍不止,5G下载一个2G的电影只需要十几秒就可以完成,这样的带宽和网速可以满足包括智能机器人在内的所有物联网设备。5G网络将来支持的设备将远远超过智能家居。

(四)大数据分析

最近几年我们的数据分析能力还是对于信息的融合和认识的基础上的。电力的数据来源比较复杂,并且数据时间、大小、实效性都不相同,这就使得传统的数据分析系统不能直接使用在电力的物联网之中。其次,因为电力系统建设的阶段运行实用性合格的特点,导致大量控制、检测等历史数据在电力物联网平台上积累,构成泛在电力物联网比较复杂的特点。当前的电能设备替换的门槛不高,泛在电力物联网的技术应用的比较广泛,有些技术已经投入使用。泛在电力物联网方向的应用可以有效的提成智能化的书评,实现电力一体化的发展,进一步强化物联网的监管,并且还能为以后的电力物联网建设制定相应的标准。

三、电力物联网的应用前景

(一)打造智慧能源服务平台

智慧服务平台为用户、电网提供互动的平台。应用合理的商业模式和激励措施激发用户参与电力互动的兴趣,通过电动汽车参与电网调峰调频对于用户的电价补贴,通过智慧的能源服务平台把传统能源企业、智慧城市、园区、风景区等新兴企业全部纳入服务范围。通过电动汽车的车联网、光伏云网、终端边缘计算机等新技术,提供基础供电以外的互联网金融、大数据运营、线上供应链等新能源服务。进而建成包含发电、传输、电网、政府、金融机构、第三方平台、用户等在内的能源生态系统。

(二)加强清洁能源使用

在传统模式中风力、光伏等清洁能源的比重比较小,而且东北、西北、华北三个地区对于风力、太阳能使用效率一直不高。泛在电力物联网的建设将极大地增加清洁能源的消耗。我们可以通过电力物联网的全网感知,可以实现电源、电网以及电力储存的数据,利用人工智能的技术对风电、太阳能电力进行短期的发电预期,结合自身的情况,通过市场的激励原则形成虚拟的电厂,通过多能互补的形式提高广泛分布新能源的友好并网水平和电网的可调控占比,并且以最优的调度占比实现跨区域协调控制,用以促进集中新能源省内交易和市间的交易。

结束语

总而言之,随着科技的发展,电力在科技的推动下结合很多新型的技术,对自身的运行质量进行提升,最终成为新兴科技的电力物联网,电力和物联网的结合是当前科技的新领地,通不过物联网在电力基础上的建设可以让电力运行得到全面的加强。电力物联网通过电力系统设备可以进行信息的交流、实现能源生产和消耗的实时平衡,促进戴安网安全运行。另外,电力物联网可以促进电力市场的开放,实现供求关系的快速反应。物联网和电力的结合最终会构建多元化的能源生态系统,在未来有巨大的发展空间。

参考文献:

[1]杨怀琴.泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用[J].科技创新与应用,2019(29):169-170.

[2]巩锐.泛在电力物联网关键技术及其应用前景分析[J].通讯世界,2019,26(08):252-253.

[3]项鹏程,刁波澜.电力物联网的关键技术与应用前景分析[J].现代工业经济和信息化,2019,9(06):82-83.

[4]杨东升,王道浩,周博文,陈麒宇,杨之乐,胥国毅,崔明建.泛在电力物联网的关键技术与应用前景[J].发电技术,2019,40(02):107-114.

作者简介:

吴光灿(1973—)男,汉族,大学本科,高级工程师,主要从事电网规划管理,项目前期管理等工作.

邓道强(1977—)男,汉族,大学本科,高级工程师,主要从事电网规划管理等工作.

刘照顺(1987—)男,汉族,研究生,工程师,主要从事项目前期管理等工作。

论文作者:1吴光灿,2邓道强,3刘照顺

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/20

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