关键词:物联网技术;电网改革;作用
泛在电力物联网充分依托“大云物移智”等现代信息技术,涵盖内外业务、数据共享及安全防护等方面在内的11项主要内容,实现电力系统各个环节万物全方位互联。全力打造“一站式服务”“一体化联动”的智慧能源综合服务平台。最终达到数据“一次采集、广泛互通、共享公用”的建设要求。在技术架构方面,泛在电力物联网采用多维层体设计,由下至上依次划分为感知层、网络层、平台层、应用层,各层既分工明确又彼此相互依存。
一、建设内容
1感知层
该层利用各类传感装置获取物体的状态及外界信息,例如温度是否达到要求、导线电流是否过大。将收集到的各类信息向上输送给网络层,这一过程既要满足远距离传输,还要保证终端的功耗尽可能低。物联网基站作为传输中继,连接着终端和后台信息系统。随着泛在电力物联网的普及,硬件平台化、功能软件化将成为未来的主流趋势,这就为诸多终端厂商提供了更多的机遇。
2网络层
网络层主要负责接收从感知层发送过来的数据,同时服务于平台层,具有强大的纽带作用。加强网络层的建设,可借助电力无线专网(接入网、骨干网)手段,有效解决信息数据“反射弧太长”的难题。这里需要强调的是,高质量服务的背后是对系统可靠性、稳定性、高速性的综合考验,而现如今5G通信技术已成熟,搭乘这一“快车”,让一切都充满了新的可能。
3平台层
平台层是物联网的核心层。依托物联管理中心构建统一主站,重点是实现超大规模终端统一物联管理,提升数据高效处理和协同能力。简单地讲,平台层是一个信息彼此相通和碰撞汇总的地方,重点是要解决数据存储、检索、权限管理及安全隐私保护等问题。这一层是介于前台和后台之间的一个部分,“依托企业中台,共享平台服务能力,支撑各类应用快速构建”,解决“后台求稳、前台求快”的矛盾。
4应用层
应用层是物联网系统的用户接口,位于架构的最顶端,可以有网站、小程序、APP等多种形式存在,也是泛在电力物联网最具特色之处。根据《泛在电力物联网建设大纲》描述,对电力企业自身,有助于提升企业经营绩效和客户服务水平,促进清洁能源消纳。对社会外界而言,可以打造智慧能源综合服务平台,构建能源生态体系,培育发展新兴业务。另外对于用户来说,可以更系统地获得自身用电细节,并出现用电优化服务商,让自己的用电更省,对企业来说可以节省大量电费支出。
从内容覆盖方面,结合技术架构模型,可分为以下六大类别。提升客户服务水平、提升企业经营绩效、提升电网运行效率,促进清洁能源消纳。坚持以客户为中心,坚持围绕资产全寿命核心价值链,坚持围绕营配调贯通业务为主线,重点提高分布式能源并网水平和可调控容量占比,属于对内业务范畴。打造智慧能源服务平台、培育发展新兴业务、构建能源生态体系。以优质电网服务为基石,支撑构建“公司、区域、园区”三级服务体系。发挥海量用户资源优势,赋能合作伙伴,组建双创产业联盟,打造能源互联网产业集群。打造数据共享服务。建成面向政府、面向企业、面向用电客户的全业务数据中心,开展多维数据管理应用体系,促进信息化共享进程落地。夯实基础支撑能力。推动底层信息采集延伸,增强网络覆盖深度,提升平台综合承载力。技术攻关与核心产品。加大力度攻克智能传感、智能芯片、智能终端等核心技术难题,形成协同创新体系,推动核心产品研发。全场景安全防护。
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二、物联网技术在智能电网中的具体应用
1在生产管理中的应用
电力系统从供电开始到用电消费结束的过程,会消耗大量的人力资源来监视、操控、计划和调度电力设备。而普通电网因为电网消息不足和人力有限的束缚,无法实现电能的经济、绿色以及高效性调配,所以物联网技术能帮助电网和测量设备以及控制系统的信息集成进行应用。同时智能化传感器还能使电气量和开关量的信号实现采集与识别,在线监测系统或APP能实现实时、动态、以及可移动监控。气象测量元件、振动传感器和视频探测器的应用,可以定位电力设备,并实现智能巡查检验,减轻了工作人员压力和工作量,提高了工作效率。另外传感器、电力设备和监控系统的联合,为故障定位工作提供了更便捷精确的实用技术支持。物联网技术还能帮助电网实现发、供、配、以及用电的智能化和信息化管理,促使电网进行生产决策管理、智能化思考和能源利用率提高的策略分析,让相应管理指令变得更科学合理。
2在智能电网配电巡检中的应用
智能电网的发展伴随的是配电环节配电设备数量及分布范围的提高,这也增大了配电设备巡检的难度。为提高巡检效率,物联网技术的运用是一个重要的思考方向,基于地理信息系统和物联网射频识别技术的智能配电巡检系统就是物联网技术运用的典型,该系统利用物联网射频识别技术对配电网的开关站、架空线路、配电室、分支箱、环网柜各个单元进行电子标签标记,实现各单元配电设备的唯一标识,再通过采集器对配电设备的电子标签上所包含的信息进行采集,并直接上传至服务器,实现配电设备巡检数据的实时传输、存储与更新。该系统还借助电子地图实现杆塔管理,利用GPS信号实现杆塔的自动定位,并可在电子地图中计算任意两点的距离,同时实现无线数据同步,可有效避免传统巡检工作中可能存在的漏检、漏巡问题,大大提高巡检效率。
3在能源调度中的应用
物联网技术使信息交互的功能更加强大,调度人员可以通过用电负荷值与负荷预测值反馈出的信息,及时调整发电厂的电力输出,再结合各个时段中用户的用电特征,制定出不同的能源发电计划。例如在白天倾向于太阳能、风能等清洁能源,夜晚在新能源发电力不足的情况下,可通过火、水等进行辅助发电。物联网技术还可以获取电网的实时信息,分布式撒网能结合实际用电情况自动调节储能装置的充放电,科学合理地进行智能微网能效管理,并自动采集电量信息,监测异常信息和分析用电经济性,从各方面保证能源的最佳使用状态。
4物联网在智能用电服务中的运用
电是如今生活中不可缺少的一部分,现在智能电网用户除了传统的居民用户以外,还包括大型的企业、工厂等,像生活中随处可见的声控设备、自动门和智能导航仪等,包括工作的实时监控等,都是物联网在智能电网中被广泛应用的体现。一般来说,这些常见设备的操作流程是,电力公司主站通过电力通信网传递给大用户和居民;95598互动网通过公共通信网传递给大用户、居民和电动汽车充电新型用户。以上大用户、居民和电动汽车充电新型用户等,可以通过客户端实施物联网监控,在智能电网的载体作用下,大用户用电量配给用户表计和控制器,居民用电量配给智能插座、智能家电和安防设备,电动汽车充电新型用户电量配给智能充电、智能检测和烟雾报警等,充分发挥物联网技术在智能电网用电系统中的作用。
结束语
智能电网建设中运用物联网技术,能加强电网的生产管理水平和运行能力、增加服务意识、提高能源转换效率等,同时也体现了智能电网的信息化、自动化、互动化的特征,这是智能电网发展的必然选择。目前物联网已拥有大量理论和产品成果基础,智能电网也具有良好的自动化和信息通信网络基础。
参考文献
[1]吴润扬。物联网在智能电网中的应用[J].通讯世界,2019(02)
[2]周春雷。面向智能电网的物联网技术及其应用[J].智能建筑与智慧城市,2018(09)
论文作者:张辉英,李拥政,王自伟
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期
论文发表时间:2020/1/16
标签:电网论文; 智能论文; 技术论文; 用户论文; 能源论文; 信息论文; 电力论文; 《当代电力文化》2019年 18期论文;