国网泛在电力物联网对电网稳定性的作用刍议论文_姚宇青,段敬

国网泛在电力物联网对电网稳定性的作用刍议论文_姚宇青,段敬

(国网山西省电力公司信息通信分公司 山西太原 030021)

摘要:21世纪开始,互利网、物联网、计算机技术开始逐渐发挥出自身优势,给人类生活带来更多可能性。泛在电力物联网能够提高电网运行安全性,本文将结合其发展概述,讨论其对电网稳定性起到协调系统、稳定电网线路、监测配网状态、完善电力服务、完善电力服务等作用,为电力行业现代化发展提供参考。

关键词:国网;泛在电力物联网;电网稳定性

引言:随着社会经济水平以及科学技术的不断发展,我国对于电力行业结构提出了更多要求。2019年初,国家电网有限公司提出了“三型两网,世界一流”的决策目标,通过整合新资源、新技术来构建现代化的电力物联网。有效解决一直以来电力物联网技术应用时的“无人区”问题,创新产业结构,优化科研布局。

一、国网泛在电力物联网发展概述

2019年我国国家电网有限公司提出了“三型两网”的建设目标,致力于打造出全球一流的互联网电力通信企业,从而实现“网络强国”的目标。中央组织带头部署,为泛在电力物联网的发展提供良好支持。从技术研发来看,泛在电力物联网就是将移动互联网、人机交互、人工作能等现代化技术应用在电力系统各个环节当中,通过通信手段实现对信息的全面感知以及高效处理,加强电网配送的安全性、稳定性,给受众带来更多灵活、快捷、方便的智慧性服务。

国网对于泛在电力物联网的研发在2012年就已经开始,当时已经基本可以实现数据通信与业务协同,能够对电网系统进行统一的物联管理,支持综合服务平台中各项基本功能,给电网新型业务提供了良好发展空间。当前社会经济水平不断提升,我国电力用户开始对电网系统提出了更多个性化需求,实际运行进程中,电网常常会受到外界因素影响而出现设备、仪器、线路故障,例如:负荷冲击、发电机解列等等。严重影响了群众用电的安全性与稳定性。发展泛在电力物联网的重要作用就是为了解决此类问题,在智能电网的辅助下,提高运行效率,将故障风险控制在可控范围内。泛在电力物联网系统可分为三层,感知层利用传感器获取目标信息,通过传感通信技术发送到专家系统中,经筛选识别后,对故障点进行预警与判断,最终由故障单元输出信息[1]。

二、泛在电力物联网对电网稳定性的作用

(一)协调发电系统

发电系统是整个电网中的制造环节,对电网运行起到支撑作用,提高电网稳定性应该首先从发电系统开始。泛在电力物联网在发电企业中往往会安装使用大量传感器,例如:温度传感设备、压力传感设备、电流电压传感设备等等。能够对运行状态下的发电机以及变压器进行在线监控,通过传感通信将目标信息集中发送到电网系统当中,统一对信息进行分析处理。及时发现故障风险以及异常情况,作出对应的预警动作,将问题控制在合理范围内。

当前我国火电厂在生产电能时,是通过燃烧煤炭来实现化学能对电能的转换。在整个燃烧过程中,可分为燃烧系统、汽水系统、电力系统三部分,想要稳定发电环节首先要保证三个系统运作协调。通过传感器检测,三个系统运行状态得到有效控制,例如:磨煤机压力经传感器分析,可保证设备中保有充足煤炭燃料,并根据整个系统状态调节煤炭燃烧量。而锅炉系统可通过温度传感,液面传感、温度传感、蒸汽管道监控能够保证管道输送处于稳定状态,第一时间发现缝隙或泄露问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,我国新能源发电前景良好,例如:风力发电、光能发电等等,通过在发电系统中设计传感检测系统,能够提高新能源应用效果,对其状态进行合理检测与控制,例如:在太阳光充足时多使用新能源发电设备,降低不可再生燃料的使用率,保证发电稳定性的同时,提高经济效益[2]。

(二)稳定电网线路

电网线路稳定是实现坚强电网的重要内容,现阶段智能变电站具备了信息处理数字化、功能集成化、结构紧密化等优势。通过泛在电力物联网技术的帮助,电网线路运行可得到更加有效的保障。从实际故障事故情况来看,电路运行波动的主要原因是由于线路自身故障。为了提高运行稳定性,就需要加强对故障的预防,排除线路中异常风险。通过通信设备与传感设备可以对电网线路进行在线监控,然在通过集成系统上传至智能化分析中心,排查异常风险点。如果电网系统中不具备对线路异常进行自主调节的能力,可通过报警提示工作人员进行后续处理。利用泛在电力物联网技术,体现电力物联的需求。例如在电力市场价格波动和分布式光伏并网出力波动的情况下,通过对一部分负荷进行灵活调控,实现源网荷协调。这样就可以通过AI智能全过程的云端分析决策、边缘侧测量和协调及用电端感知和控制,提供可控性更高、成本更低、质量更优的综合能源服务。

(三)监测配网状态

目前,很多地级市的供电企业在平时开展工作时,都受到大量零散施工现场的约束,复杂现场环境仅仅依靠人力监控无法实现有效管理。而融合计算机、大数据技术的电力物联网可以有效改善这一问题。通过设置视频监控设备,可以对施工现场进行在线监控,识别工作人员行为操作,通过传感器上传至网络平台,利用AI人工智能分析,了解作业工艺、器具安全、人员状态等信息。

(四)完善电力服务

国网泛在电力物联网能够提高电网运行的稳定性,同时也能够依托现有技术,开展智能用电服务。例如:智能控制终端设备,收集以家庭为单位的定光伏,分析智能电器应用数据等等。改变以往单向设备通信功能,与用电设备共同实现双向通信。利用对受众用电负荷的分析数据,抢占电力市场有利位置,通过电网运行构建“智慧家庭”。

(五)创新业务能力

随着社会经济水平的不断提升,传统电网配电业务能力已经无法满足现代化的社会发展需求,应用大数据、云计算、物联网、移动通信等先进技术已经是必然趋势。通过跨行业发展可以满足新能源转型的需求,综合社会各行各业实现跨界发展,做到全面物联,达成精细化配电需求。当前新能源发电、直流输电、共享电动等社会资源持续增加,再生电源并网给电网运行的安全性与稳定性提出了更多要求。融合泛在电力物联网技术后,电网运行时可实现全状态感知,增强了传统业务能力,创新现有业务形式。未来电网还可以在现有基础上开展更多市场研究,例如:电动汽车服务,目前很多城市中都有电动汽车服务站,为提高服务性,可在电网系统中增加智能充电桩、无线网供电等方式,及时了解电动汽车运行情况,把控电池状态,实现保姆式管理,为客户提供更多人性化服务,实现电网与智能产业的良好互动。

结论:综上所述,国网泛在电力物联网技术的应用融合了大数据、计算机、物联网、人工智能等现代化技术,促进了电力覆盖区域的区块链连接,加快电网配送的效率。电力系统中的多个配电环节能够通过人机、物联手段实现交互,优化现有数据采集技术,提高配电稳定性与灵活性,实现自动获取,高效应用。

参考文献:

[1]胡颖.建设泛在电力物联网具有深远影响——访北京北开电气股份有限公司副总经理高寒[J].电气时代,2019(06):74.

[2]殷树刚,许勇刚,李祉岐,等.基于泛在电力物联网的全场景网络安全防护体系研究[J].供用电,2019,36(06):83-89.

论文作者:姚宇青,段敬

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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