物联网技术在配电网中的应用论文_柴敏杰

物联网技术在配电网中的应用论文_柴敏杰

(国网山西省电力公司高平市供电公司 山西省高平市 048400)

摘要:配电网络运行状况的实时监测和远方遥控,是组成智能电网输变电环节的重要部分。配电网自动化系统需要借助于有效的通信手段,将控制中心的控制命令准确地传送到为数众多的远方终端,并且将反映远方设备运行状况的数据信息收集到控制中心。因此,配电自动化通信系统是配网自动化系统中非常重要的环裁是配电网自动化的神经系统。

关键词:物联网技术;配电网;应用

随着我国对各项事业的政策支持,以及当今社会互联网经济迅猛发展的带动下,发展和应用物联网已经在各行各业中慢慢渗透和体现。将物联网应用于配电网运行过程中,可以提高配电网的安全性和监测工作效率,提升配电网运维管理水平,降低配电网的运行成本。

1.物联网概述

1.1概念

专业术语中,物联网技术是一种网络技术,它以建立在互联网络上为基础,并通过这个核心网络实现物与物之间的有效连接。物品和物品之间通过用户端的有效地延伸扩展,从而进行通讯和信息交换。而通俗点来讲,物联网就是通过在物体上植入各种微型感应芯片使其变得智能化,然后借助现代无线网络技术实现人和物体之间的“沟通”,以及物体和物体之间的“交流”。

1.2物联网技术特点

首先,物联网技术是通过利用通讯射频识别技术和数据通信技术等整合而成的一个网络技术。它的最主要特点就是可以为社会上各行各业的信息交流和发展提供便利条件,并能够实现信息和技术的共享。通过已经设定好的规范,在物联网里进行主体之间的交流,从而达到一定的目的。其次,物联网作为信息交流的媒介,能够把实体存在的万事万物与互联网中的虚拟世界融合在一起,形成一个整合、统一的网络。一旦物联网技术足够成熟,全世界的运转包括信息运转在内都会以这个整合完善的互联互通网络作为基础,进行社会事物的处理和运营,所以说,物联网技术具有联通现实与虚拟,此处与远方的效果和特点。再次,物联网技术的应用是一个系统工程,它主要由运用系统做支撑,传感网络系统做信息传输的端点,业务应用作为信息分类整合依据,无线通讯系统作为信息传输的支持。

1.3物联网技术综述

物联网的体系架构被公认为有3个层次,从下到上依次是感知层、传送层和应用层。其中射频识别技术、传感器和传感器网络属于感知层,主要解决信息的感知和采集,是物联网的核心基础设施。移动通信网、互联网及其他专网属于传送层,主要将信息进行可靠传输。应用支撑平台和应用服务系统属于应用层,主要支持信息协同、共享和互通。

①感知层

物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集。感知层包含两个部分:传感器(或控制器)、短距离传输网络。感知层的关键技术主要为传感器技术和短距离传输网络技术。

②传送层

物联网的传送层主要完成信息传递和处理,传送层包括两个部分:接入单元、接入网络。传送层是基于现有通信网和互联网建起来的层。

③应用层

物联网的应用层主要完成数据的管理和数据的处理,并将这些数据与各行业应用的结合。应用层包括两部分:物联网中间件、物联网应用。

2.物联网技术在配电网的应用

在配用电领域,物联网的应用主要可以分为监控型、控制型、查询型、扫描型,实现对物的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

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2.1配电线路在线监测与防盗

可对运行环境进行监测,当配电线路主要设备监测点的温湿度和水浸等状态达到相应的阈值时,进行预警;对故障位置进行监测,当发生故障的时候汇报给监测与调度中心;发生配电变压器发生偷盗或者攀爬时发出警报,及时发送预警信息。

2.2应急抢修

通过监测装置,和监控中心互动信息,有效发现故障,提高抢修针对性,减少停电范围,合理调配人员、物资,确保安全,缩减灾害造成的损失。

2.3配电网现场作业监管

包含身份识别、电子工作票、环境信息监测、远程监控等功能。实现确认工作对象状态,匹配工作程序,记录操作过程,减少误操作,实现调度中心和现场人员的实时互动,及时消除安全隐患。

2.4智能巡检

随着科技时代的到来,人工巡检逐渐被智能化巡检替代,在配电网的电力巡检管理上,物联网可利用射频识别(RFID)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统以及无线通信网等设备,对电网设备的运行环境、电网线路的运行状态以及各电气的运行进行实时监控,并根据识别标签辅助设备定位,实现了人员的到岗监督,从而监督工作人员参照标准化和规范化的工作流程进行辅助状态检修和标准化作业,保证电网运维管理的效能。

2.5用电信息采集

基于传感网的用电综合信息采集终端装置按照一定时间间隔将各个计量点数据主动上传,实现远程抄表、数据采集、预测分析、防窃电、负荷管理及控制、线损分析等功能。

2.6智能用电服务

通过家用电器中嵌智能采集模块和通信模块,实现电器运行状态的监测、分析和监控;利用双向互动智能电表、用户智能交互终端等,实现电网与用户之间交互响应,增强电网综合服务能力,满足电网双向互动营销需求。加强用户与电网之间的信息集成共享与实时互动,进一步改善电网运营方式和用户对电能的利用模式,提高终端用户用能效率。

3.物联网技术在电网的应用及未来发展方向

电力企业内部也积极展开了电力通信专网的覆盖工作,实现部分生产场所、经营场所接入物联网,升级配电自动化工作系统,优化客户服务,提升办公电话、计量、应急灯等业务,使得物联网真正从内到外,得到充分的发挥和应用。当今物联网技术与电力网络系统的有效融合,不仅满足和方便人们对电力的需求,而且对电力企业而言也是一次革新。物联网技术应用于电网系统有利于对输电技术网络进行优化升级,让其成为配电网络的主要通信手段,并且能够有效改善基础网络的输电通信能力,保证输电通信网络的可靠和稳定运行。目前,物联网总体架构正从垂直一体化封闭模式向以水平环节为核心的开放模式转变,第一次水平化是以物联网平台、端系统为核心,正在经历的第二次水平化是以人工智能、大数据处理和边缘计算等信通新技术为核心。通过更加开放的电力企业物联网平台的建设,工作重心转向标准化的通信接入、泛在低功耗的接入、充分的数据共享和完善的安全体系构建。

物联网产业快速增长,正处于大爆发前的战略机遇期。物联网涉及的传感、通信、信息、智能化和安全等技术领域发展逐渐成熟、物联网正逐步向工业互联网、智慧能源、智能电网等具体行业应用延伸。未来物联网技术不仅会在电力网络中逐渐提升和发展,而且还会随着技术的成熟,促进电网的进一步升级和优化。相信物联网技术除了在电力网络系统得到充分发挥,他还会在其他行业和领域逐渐发展成熟,为人们带来更多的便利。

结 语:

物联网在配电网的应用对提升电网安全性、可靠性、经济性起到了很好的作用,带来良好的经济效益。例如,某省电网对全省 2 万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来节省电量 1.2 亿千瓦时。通过物联网的应用,起到降损节能的效果,为绿色、低碳和循环经济起到良好的推动作用。通过物联网的建设以及加强用户的交流与沟通,提高对用户服务的水平,提升企业社会形象。

参考文献:

[1]徐升.物联网在配电网运维管理水平提升中的应用分析[J].通讯世界,201 6(3):128-129.

[2]杨肖波.物联网技术在配电网中的应用[J].无线互联科技,2013.

[3]石磊,关晓菲.简述物联网在配电网运维管理水平提升中的作用[J].大科技,2014(36):134-135.

论文作者:柴敏杰

论文发表刊物:《云南电业》2019年5期

论文发表时间:2019/10/31

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