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摘要:智能电网的出现有力推动着电力系统向开放供应模式进行转变,当然这一模式离不开智能电网的准确测量以及调控,做好对设备及节点的智能化能量控制和分配工作。但是电力系统在信息化建设中面临着诸如信息孤岛、多信息源以及异构性等问题。而物联网通过全球定位、射频识别以及传感器等,在更大的覆盖范围进行数据的收集,以进行智能化的识别、跟踪、管理以及监控等。目前物联网的相关技术应用于智能电网中,对物联网信息化建设起到重要作用。
关键词:物联网;智能电网;信息化;建设
现阶段,电力系统实现信息化过程会遇到许多如异构性、信息孤岛、多信息源等问题。而物联网通过使用全球定位系统、传感器及其自身的射频识别进行覆盖范围的扩大,而且,具有收集数据的功能,实现了全方位的跟踪、定位、监控、管理。因此,对基于物联网的智能电网信息化建设研究具有十分重要的意义。
一、电力物联网的基本概述
电力物联网是一个能够对电网当中的一些设施、人员及其所处环境进行识别感知和控制的一个网络系统。而对应在物联网当中的感知、网络及应用,这三个功能层面的网络构架如图l所示。
①应用层概述,应用层主要包括物联网当中的一些基础设施和中间件以及其他的各种应用等,所应用的基础设施以及中间件通常能够通过相关的信息来进行统计和处理,同时对于一些较为统一的基础性服务能够将其实现可视化的发展,并保持这个前提来对智能电网当中的高级应用进行操作。②网络层概述,网络层在物联网当中能够有效的实现对于信息方面的传递和控制,其中包括了核心网以及接入网等等。同时在对于智能电网的应用当中,通过对相关数据的在传输上的安全、可靠以及实时性的要求,促使物联网在信息传递、汇聚以及控制等多方面主要依靠电力通信来实现,使其能够在无条件的基础上也能够通过公众电信网来进行。③感知层概述.感知层主要包括在感知控制方面的控制子层以及在通信方面的延伸子层等,在智能电网的应用里面,感知方面的控制子层通常是通过智能采集技术和智能传感技术等来进行,以实现自身对于智能电网在各个应用环境方面,针对电量、环境状态以及机械状态方面的信息进行采集和统计。
二、从功能与应用角度分析电力物联网
2.1电力设备监测和检修一体化
对电力设备进行监测是进行设备检修的基础,利用物联网技术进行电力设备运行参数的收集和控制,完成对电力设备的监测。对电力设备的监测应考虑信息横向与纵向之间的联系,通过电力设备在线、离线的状态信息以及资产的信息,分析设备运行是否存在异常。并及时判断出设备发生异常的部位、问题程度以及趋势,对设备故障及时发现并进行有效维护,促进电网的安全运行。
2.2电力系统外部信息监视及预警
运行的环境对电力设备有较大影响,所以需要对外部环境进行必要的监视和预警。依托气象部门的气象信息获取宏观性的气象数据,另外对电力设备外部信息包括温度、湿度、风向、雨量、气压等进行实时监控。将监控到的数据通过后端分析系统与易出故障的气象环境进行对比分析,同时依据人工智能以及数学模型对短期、中期和长期的趋势进行预测。
2.3基于射频识别及移动终端的管理
利用物联网射频识别技术对电力系统资产进行监测管理,对其基本信息录入电子标签,确保资产和标签的对应。阅读器利用电子标签建成射频通信链路,以便对资产进行监控。将标签信息传输至数据监控管理中心,由监控中心和移动终端完成信息的交换。
2.4共享信息及用电服务智能化平台
电力物联网能够实现用电信息收集、智能用电交互服务、能效的管理、家居智能化以及电动汽车的介入等,对信息孤岛问题的解决有明显的效果。对用电服务进行了扩展,增加了除常规服务之外更多智能化的服务。通过电网及用户之间的双向可视化的互动,为智能电网下的用户提供更加多样化以及个性化的服务。
三、电力物联网主要技术分析
电力物联网功能应用的有效实现离不开相关技术的支持。电力物联网应用的主要技术主要分为以下几个方面。
3.1智能电表技术的应用
智能电表是一种基础性的硬件设备,它连接着用户和供应商,起着双向通信的功能。依据对用户用电使用的观察和预测,更有效地对电力供应进行规划以及调度。利用用电的短期价格弹性模型,为用户和供应商提供良好互动基础。
3.2云计算技术的应用
电力网联网中会存在海量的信息数据,需要利用云技术对这些数据进行处理。利用列的数据管理方式对大型数据集进行高效的管理并且实现应用程序的实时化读取。利用分布式荣誉存储系统对数据进行存储,使得数据更加安全可靠。
3.3Web为中心的可互操作通信
智能电网在市场渗透时离不开标准化的接口和可互操作的网络协议。而Web服务具备可访问性,满足了智能电网的这一需求。传感器利用网关同服务器实现信息的交互,也可直接与服务器交互信息。
3.4管理及信息共享实现虚拟能量的存储
呈现间歇波动化的可再生能源在发电中的应用要求智能电网要具备一定的存储能力。通过现在信息技术的运用,对能源需求进行实施协调和响应。建立有双向潮流特征的虚拟能量存储。利用智能管理及信息共享建立虚拟能量存储,连接用户及供应商,通过动态化的数据对虚拟能量存储进行驱动。
3.5信息安全
物联网除了有网络安全问题外,在系统整合时还面临新的安全隐患。所以,利用物联网感知能力确保设备安全,利用访问认证、控制以及信息传输的完整机密保护提升网络安全性能。利用安全模块对关键数据等进行保存实现数据保护。利用密码机制对数据源认证、数据机密和完整性进行保护,提升系统软件的容错水平。
结语
物联网成为了一种新的科学技术,在智能电网中也得到了相应的应用。基于物联网的智能电网信息化建设已经成为一种不容忽视的发展趋势。物联网技术的应用,有效解决了智能电网中存在的一些问题,提升了智能电网的安全性能,推动了电力系统可持续的发展。不过,需要注意的是,物联网在智能电网中应用还处于探索性阶段,仍需进一步的研究,最大化的利用物联网实现智能电网信息化建设,促进电力系统的发展
参考文献
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论文作者:梁思聪,杨继红,王帅,田莉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/17
标签:电网论文; 智能论文; 信息论文; 数据论文; 技术论文; 电力论文; 电力系统论文; 《电力设备》2016年第22期论文;