(国网伊犁供电公司 新疆伊宁市 835000)
摘要:社会各行各业对电能的依赖性越来越强,要求更高的供电可靠性、优质性、经济性,电网规模越来越大,电网的形态发生变化,使供电压力越来越大;电力市场逐渐开放,输配电价格日益降低、电量增长减速,电网业务面临激烈的市场竞争,发展运用新技术的新型运营模式。本文就泛在电力物联网在电力系统中的应用进行了简要分析。
关键词:泛在电力物联网;电力系统;应用;展望
1.引言
目前国网系统接入的终端设备超过5亿只,规划到2030年,接入SG-eIoT系统的设备数量将达到20亿,整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈。根据战略安排,国家电网到2021年初步建成泛在电力物联网,基本实现业务协同和数据贯通,初步实现统一物联管理,各级智慧能源综合服务平台具备基本功能,支撑电网业务与新兴业务发展;到2024年建成泛在电力物联网,全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理,公司级智慧能源综合服务平台具备强大功能,全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈。
加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署,是科技强国战略在国家电网公司的具体实践,是落实中央部署、发挥央企带头作用的重要举措。建设泛在电力物联网,为电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质开辟了一条新路,同时也可以充分发挥电网独特优势,开拓数字经济这一巨大蓝海市场。我们只有以建设泛在电力物联网为主攻方向,进一步改造提升传统业务,才能发挥电网企业的平台和资源优势,才能着力拓展新市场、开辟新领域、打造新业务,进而不断培育新的增长动能。
2 泛在电力物联网的概念及特点
2.1 泛在电力物联网的概念
泛在电力物联网是指充分应用“大云物移智”等现代化信息通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知,信息高效处理,应用更加灵活等特征的智慧服务系统。泛在电力物联网是电网公司具有智慧化、多元化、生态化特征的“第二张网”,与电网公司坚强智能电网相辅相成、融合发展,二者协同并进形成强大平台,构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。
2.2 泛在电力物联网的特点
泛在电力物联网具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。全息感知是指电网各环节设备与用户状态的全面感知和业务全面穿透。泛在连接是指实现电网设备、用户及数据的全时空泛在连接。开放共享是指电网数据价值的共享融通,为能源行业和市场主体发展创造共享平台。融合创新是指泛在电力物联网和坚强智能电网深度融合,生产者和消费者共同参与电网业务创新,支撑电网公司创造更高水平价值。
3 泛在电力物联网在电力系统中应用展望
3.1 利用数据打下服务基础
建设泛在电力物联网首先需要充分挖掘利用电力系统中的数据。采集变电站、输电线路、用电信息等各个方面的数据,并利用好能源互联网的信息通信理论,结合通信原理与图论等处理办法,对数据进行归一化、降维、重建等处理,从而为电力系统的优化运行和协调规划打下坚实基础。
数据采集的主要方法是将充分兼容的感知装置广泛布置在电力系统的各个环节,对关键电力设备的运行状况进行感知、测量、监控,从而为电网公司电力设备的管理提供了极大的数据支撑和便利。
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随着5G时代的到来,网络的通信速度将会更快速、稳定,可以实现数据的实时、高速、双向传输。边缘计算技术在4G/5G网络的加入以后,会使数据处理更加方便,资源共享更加迅速,网络构建更加全面。同时覆盖地面的电力卫星、无线专网的建立、骨干网的形成等多层次电力通信网络将进一步满足网络信息交互需求,实现泛在化的连接。此外,边缘计算还将和云计算互补协同,进一步提高分析处理数据的快速性和准确性,让用户和电网以及用户和用户之间实时交互。
搭建好数据服务以及数据传输平台以后,在数据的有效利用上可以衍生出新的业务,比如对数据进行租赁、出售等。金融行业、科研机构、高校对电力行业的原始数据有巨大需求,在泛在电力物联网完备的体系下,数据将不会成为掣肘行业发展的壁垒,可以实现相关行业的快速发展,也可以促进泛在电力物联网的不断完善。
3.2 打造经济、安全电网
结合高速发展的机器学习方法和已采集的数据,研发新能源-负荷实时监测和功率预测系统,建立以火电、核电机组为基础的电力调度系统。结合实时采集运行中的电力设备的数据和设备状态自动诊断技术,可以感知设备的实际运行状态,有针对性制定检修策略,提高设备运行可靠性水平,从而提高供电的可靠性。结合泛在物联的人机交互建立智能配电管理系统(IDMS),实现现场作业环节的线上化,通过电子身份、电子工作票等减少人员冗余,提高国网内部工作效率。
泛在电力物联网是由源、网、荷、储、人等多方面参与的时空互动型网络,因此,须实现能源资源的多目标优化,既要满足供需要求,还要考虑成本、价格、效率等问题。在泛在电力物联网的背景下,通过对数据的感知,可以分析泛在物联网各节点的特征及相互联系,并采用优化模型对资源的优化问题进行解决,满足用户和业务的多样化需求。
除了在运行规划方面对安全经济有保障以外,在与客户进行沟通交流方面也发生了巨大变化。泛在电力互联网将为电网搭建智慧能源服务平台,在企业内部提高办事效率,实现线上登记、线上管理、自动检查等;配送方面实现信息实时记录,提高透明度与安全性;改变传统的商业模式并出台新型政策,将扩大服务范围,为能源企业、工业区、私人用户等提供线上基础供电服务、金融服务、大数据管理等,构建了包括政府、电网、用户、金融机构在内的新型能源生态体系。
3.3 促进新能源消纳
能源的产生、消费、传输环节都在由于社会的进步而发生转变,近年来,大量的分布式电源接入电网,但由于风能和太阳能资源的间歇性、波动性、随机性,使得电网的安全稳定运行面临巨大挑战,同时也造成了大量的弃风弃光。泛在电力物联网的建设和发展,为电网的安全稳定运行,促进新能源消纳开辟了新的思路。利用人工智能技术,对新能源进行短期发电预测,降低调度的难度;异质能源间可以进行信息交互,充分发挥能源互补优势,提高电力系统的灵活性,平抑风电、光伏发电的不确定性,有效解决弃风弃光问题,实现资源的优化利用;通过数据交互,动态重构配电网,实现最小弃风弃光等优化目标;通过电力市场手段,引导用户的用电行为,实现削峰填谷的目标;通过增设储能装置,基于数据共享平台,实现源网荷储协同优化,发挥储能装置的时效性,减少电网消纳的压力。
结束语
总而言之,泛在电力物联网是支撑我国能源互联网高质量发展的重要保障,是电网公司由传统电网企业向综合能源服务商转型的重大转折点。泛在电力物联网建设需要突破智能化终端和通信网优化等多项关键技术及重点任务。泛在电力物联网的建成将在保障电网安全运行、促进清洁能源消纳、推动综合能源服务等方面发挥积极深远的作用,为全球能源互联网建设奠定坚实基础。
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论文作者:祝春环,张菲,何艳飞,许晓东
论文发表刊物:《河南电力》2019年4期
论文发表时间:2019/10/30
标签:电网论文; 电力论文; 数据论文; 能源论文; 互联网论文; 业务论文; 电力系统论文; 《河南电力》2019年4期论文;