物联网技术在智能电网中的应用论文_董敏

物联网技术在智能电网中的应用论文_董敏

云南经济管理学院 云南省昆明市 650106

摘要:物联网技术在智能电网中的应用,能够提升电网的生产管理水平和运行能力,提高能源转换效率,增加服务意识,帮助智能电网实现信息化、自动化和互动化的建设目标,具有良好的应用价值和前景。本文主要对物联网技术在智能电网中的应用进行了分析研究。

关键词:智能电网;物联网;技术应用

引言

当前形势下,能源供应紧张和经济发展需求是目前我国面临的主要矛盾之一,保证供电系统的快速发展是保证经济迅猛发展的基础,物联网与智能电网的结合是实现供电和用电信息互通,给智能电网带来更高速全面的处理能力的同时,推动电网建设顺利高效运行的有效措施。

1 物联网和智能电网结合的主要技术特征

在物联网视野下的智能电网建设,主要运用的技术包括电网系统中的智能电表技术、电力电能存储、基于网络的交互通信和操作、云处理技术和资源信息的安全等。智能电表技术是用户和供电单位进行信息交流的基础,其具有双向互通的作用。通过对智能电表技术的运用,可以在收集用电信息的基础上实现用户用电的预测,包括用电量和用电模式,供电系统可以以此为依据进行电力的调度。对于电力电量存储技术,新的可以实现电力电能技术的充电和放电技术需要得到利用和发展。基于网络的交互通信技术需要对网关的使用与否进行合理计算。智能电网用户众多,物联网收集到的信息量巨大,采用云处理技术可以进行繁杂数据的分析整理。在信息安全方面,由于物联网的引入,信息安全方面会相较以前出现更多的安全隐患,对于电力设施设备的安全可以通过物理方式运用物联网的感知系统进行管理,对于网络安全可以通过建立安全机制来进行保护。

2物联网技术的应用

物联网技术的应用在当今社会非常广泛,交通、工业、教育、医疗管理、环境保护、市政建设、通信网络、国家电网等领域都有涉及。物联网技术已经延伸到人们生活的方方面面,可以说,在物联网技术的推动下,无论是对社会的经济发展还是对人们生活质量的提高都起到了重要的作用。物联网技术目前已经涵盖很多方面,主要包括:传感器技术、通讯射频识别(RFID)、嵌入式系统技术等。

2.1 传感器技术

传感器技术是互联网应用中的关键技术,是获取信息的重要技术手段。我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是:“能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”。传感器的技术应用种类繁多,原理各有不同。比如被广泛使用的电子秤以及精确控制空调制冷剂等都运用了传感技术中的其中某项技术。

2.2 通讯射频识别技术

通讯射频识别技术也是传感器技术中的一种传感方式。其是将无线射频技术和嵌入式技术融合在一起的综合技术,类似于条码扫描技术。通讯射频识别技术是一种简单实用、易于操作且适应性强的自动化控制的应用技术。通讯射频识别技术比较常见,比如日常生活中经常接触到的门禁系统、自动收费、识别车辆、物流跟踪等。

2.3 嵌入式系统技术

嵌入式技术是将软件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术综合在一起的复杂技术,简单来说就是将接收到的信息进行分类整理的过程。嵌入式技术的应用范围很大,比如小到我们身边使用的收音机等电子设备,大到航天卫星系统等。

3物联网技术在智能电网中的应用

根据智能电网建设的需求,物联网技术能够较好地满足电力设备之间、人与电力设备之间的信息交互要求,从而实现了物联网技术与智能电网技术的充分融合与相互促进。因此对于物联网技术在电力系统的应用研究,对于提升电力系统设备资源之间的利用率,增强系统中各类电气设备运行可靠性,提高智能化水平具有重要的意义。

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3.1 在智能电网建设中的应用

物联网中感知层是实现“物物相联、信息交互”的重要基础,一般情况下可分解为感知控制层与通信延伸层两个子方向,分别对应着智能信息识别控制、物理实体联接等功能。就智能电网中应用而言,感知控制子层通过安装的智能采集设备实现对电网信息的获取,而通信延伸子层则通过光纤通信以及相应的无线传感技术实现了电网运行信息以及各类电气设备运行状态的在线、动态监测,保证电网供电可靠、用户用电智能化。

通过电网建设过程中敷设的电力光纤网络、载波通信网以及其他无线网络等技术,对感知层采集到的电网信息以及设备数据进行转发传输,同时保证互联数据安全以及传输过程的可靠,确保电网通信不受外部因素干扰。应用层则可分为电网基础设施以及各种高级应用两大内容,基础设施为各种应用提供信息资源的调用接口,高级应用则通过智能计算技术设计到电网运行生产与日常管理中的众多环节,基于物联网技术的电力现场作业监管、基于射频识别与标识编码的电力资产全寿命周期管理、家居智能用电应用领域的实现,都对智能电网建设起到了较强的促进作用。

3.2 在设备状态检修中的应用

通过物联网技术进行电网设备状态检修应用,能够准确掌握设备工作状态以及相应的运行寿命,为及时发现缺陷提供技术支撑。同常规检修相比,状态检修能够构建变电站与线路的监控统一,使得各方面检修工作更加智能化,通过大量传感设备的加入,使设备信息获取与存储传输具备高可靠性与高便捷性,进一步夯实了状态检修基础。在此基础上,随着物联网技术的进一步成熟,电力设备检修效率稳步提升,从而使得人力资源消耗降低,不仅能够避免常规检修时可能导致的故障遗漏等问题,还能有效保证检修质量。

3.3 设备状态监测应用

除状态检修之外,对于设备运行状态的监控领域,物联网技术得到了较为广泛的应用,最为主要的是配电网在线监测应用。结合配电网自动化的建设与体系架构,通过以太网无源光网络技术以及配电线路载波通信或无线局域网等不同技术来解决信息感知与采集,同时解决了配电网设备的远程监测问题,包括操作人员身份识别、电子票证管理以及远程互动等内容,可有效辅导状态检修以及标准化作业的安全开展。

3.4 在设备巡检中的应用

对于物联网技术在电网运行中的智能设备巡检应用,具体的工作流程是通过电网内部数据库系统与激光扫描技术对各类设备进行状态识别,并结合 RFID 技术以及红紫外监测技术对运行状态设备进行检测;其次利用 GPS定位系统对扫描到的信息数据进行定位、定点、定项分析,找出设备运行存在问题,最终形成分析结果,并进行自动存储与上送。

3.5优质的售电服务

智能电网的目标是打造创一流的供电服务平台,提高服务质量,获得用户的认可度。随着电力市场的改革,电网的信息变得公开、透明,用户通过 APP、APD或网页就能获知电网的信息。用户可通过多种方式和渠道对供电可靠性、电能质量和服务质量等进行评价、监督和投诉,电网必须提高服务意识、水平和质量才能获得用户认可。另外,物联网技术的应用使得很多用户直接变为电量供给客户,在消耗电量的同时又能输送电量给电网。物联网在智能电网中的应用,为用户带来了商业机遇,构建了新的售电模式,也对电网提出了更高的服务质量要求。

结束语

物联网技术依托射频识别、定位系统、传感器网络等技术的融合,使得物物互联、人物互联得以实现,通过感知层、网络层与应用层的构架模式,保证了电网设备运行状态的信息采集、传输与智能分析应用,已成为智能电网建设与运行的重要组成部分,在设备状态检修、状态监测、智能巡检以及设备资产管理等领域均取得了较好的应用效果,随着相关技术的进一步发展,物联网对于智能电网的作用会日渐突出。

参考文献:

[1]连家玉,王月男.物联网视野下的智能电网建设[J].信息记录材料,2018,19(1):53-54.

[2]熊华.物联网促进智能电网建设探讨[J].电力信息与通信技术,2010,08(8):33-36.

[3]杜娟,金铭,刘国胜.物联网技术在智能电网中的应用与发展[C]// 京津冀晋蒙鲁电机工程,2013.

论文作者:董敏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/17

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