(国网西藏电力有限公司林芝供电公司 西藏 860000)
摘要:物联网技术是一种建立在互联网基础上,不断延伸并扩展的现代化网络技术,其要旨是在互联网的基础上实现一个有效链接,通过电力用户端开展有效信息数据的延伸以及扩展,针对不同物品以及物品与物品之间开展通信以及信息交换。简单来讲,物联网应用在电力系统当中的主要作用就是信息传递与控制。
关键词:电力物联网;现状;应用
一、泛在电力物联网技术的概述
物联网,是通过各类终端设备,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在明确了“物联网”概念之后,将物联网技术深入地用在电力系统中,就构成了“电力物联网”,比如我们常见的“智能电表”就是个很好的例子。现在物联网时代的智能电表,可以通过电表的智能芯片和网络,将用户端的用电数据传输到电网公司的信息端,实时读取用电数字,网上实时交电费,方便、快捷、准确、省心。而要做到“泛在”,势必在连接方面利用好现有的电力通信网络,还包括5G、无线、专网等各种连接方式,采用各种可行的连接方式,实现广泛的物联互通。同时在业务上也将出现“泛在”的趋势,泛在电力物联网承担的不仅仅包括对内业务,同时又融合对外业务的综合智慧系统。这意味着,对内,可以融合电网公司各专业部门,协同配合提高综合能力,集中力量办大事,实现“数据一个源、电网一张图、业务一条线”,“一网通办、全程透明”;对外,又能拉动整个产业,广泛连接内外部、上下游资源和需求,打造一个能源互联网生态圈,实现广泛的共赢。
二、电力物联网系统的架构
1、感知层。感知层架构中列出的“现场采集部件”、“智能业务终端”等都是现场实际使用的终端设备。这里值得一提的是,泛在电力物联网为很多终端厂商提供了更多的可能性,尤其是在未来存在着“硬件平台化,软件APP化”的趋势,硬件规范起来,其中的功能性部分通过软件实现,将软件和硬件拆分,无论对硬件厂商、还是软件厂商甚至用户来说,都是一个新机遇。
2、网络层。通过到电力无线专网、终端建设等方案实现了,上面提到的“接入网”、“骨干网”之类的都是这样网络的实际分类,与地位和用途相关,尤其值得关注的是现在搭配上5G的快车,更是让一切都充满了新的可能。5G的高速稳定,甚至成为了相当多种业务的突破口,满足很多新型工作的发展需求。
3、平台层。平台层建设重点是实现超大规模终端统一物联管理,深化全业务统一数据中心建设,推广 “国网云”平台建设和应用,提升数据高效处理和云雾协同能力。这一层建设好了,会对产生丰富的应用提供强大动力。简单来说,这是一个信息汇总和碰撞的地方,汇总就要彼此相通,做到数据打通、标准打通,此外还要解决数据存储、检索、权限管理等问题。
三、电力系统中物联网技术的应用研究
1、电力系统在实际建设中应用物联网的层次分析
1.1提高电力设备智能使用程度。互联网是物联网发展和在各领域应用的基础,以互联网为基础进行适当的延伸,并采取先进的科学技术,以技术为支撑将互联网和物体连接起来实现信息收集、交换等功能。物联网的信息化程度很高,可数字化处理信号,在电力系统输变电设备中的应用可有效提高设备的智能化应用程度,优化结构主要层次,并实现信息转化形式与质量的优化,提高设备的智能化使用程度。
1.2在感知层提高设备的智能化。
在感知层,应用物联网技术可通过相关传感设备与二维码识别技术等,对各种输变电设备的参数进行整理,并传输到物联网体系。在感知层电力系统智能化建设时,在传感设备的基础上实现虚拟互联网和现实物体的连接,并利用互联网进行有效控制。
1.3在应用层提高设备的智能化。在电力系统智能化建设中,通过智能化电力系统与信息技术的高效整合来提高电力系统的智能化程度,而物联网的作用是以实际电力系统建设需求为导向,为电网智能化建设提出科学有效的意见。
2、输变电物联网关键技术的具体应用思路。为充分发挥物联网关键技术的作用,实现对电力系统输变电设备的有效监测与管理,从而为输变电设备的正常运行提供可靠参考。在应用物联网关键技术的过程中必须要和电力系统智能化建设实际联系起来,构建可自我监测管理的输变电设备物联网智能化模型,并实现数据的有效传输,同时还必须保证信息的集成与有效融合。这样做的目的是希望通过模型的构建实现输变电设备全景信息规范化的集成和分析处理。此外,为保证能够发挥输变电设备物联网技术实际应用效果,可根据实际情况分析换流站、输电线路和变电站之间的关系,然后将交互技术应用到实际监测管理中。还能通过通信模型间的对接,使通信架构更加完整,保证输变电设备物联网的传输质量与效率。
3、物联网关键技术在输变电设备中的应用
3.1输变电设备在线监测。设备状态检修是智能变电站建设需要实现的目标之一,随着国家于2008年颁布了首先在输电设备状态在线监测方面的应用,指的是将传感器和杆塔、输电线路以及重要设备等连接起来实现信息数据的采集。通过多种类型传感器的综合信息评估得到监测结果,在具体应用中主要是以4G为主要链路,可实现更好的信息传输。在监测系统中,数据采集、存储和分析是主体,但是关于深层次的数据挖掘以及可视化的展示目前还有待进一步的开发研究。此外,通过上述物联网的层次分析了解到,感知层便是过程层,应用层便是控制层。所以智能的变电站是智能电网中的典型设备,利用物联网技术对其进行监测工作原理基本和对输电设备的监测一样,但是因为监测对象的变化所以采用的监测方法也将有所不同。油中溶解气体、局部性放电在线监测是对关键状态的监测,比如电流互感器和电容式电容互感器的监测对象为电容量和介质损耗,但是还需要监测频率波动和相关温湿度的可靠稳定性,可通过避雷器阻性电流分量以及功率损失等来实现在线监测。
3.2输变电设备综合评估。综合评估方法是对输变电设备的故障进行判断、预测并提出检修意见。在应用物联网技术以后,输变电生评估系统的应用效果大大提升,不仅减少了外界因素的干扰而且评估模型变得简单化,通过改进创新以后可基于全景信息的输变电设备进行综合评估,主要涉及输变电设备的故障诊断、事故预警、状态评估、故障处理、状态维修和资产管理等。
3.3输变电设备全寿命周期管理。因为输变电设备在电网运行时具有十分突出的地位,为此必须要保证输变电设备的安全与质量,而利用物联网技术进行全寿命周期的管理可实现以最低成本获得最大的经济效益。但是出于对输变电设备维护成本和运行成本的考虑,往往只从建设和采购成本上去分析,评估体系不够完善使无法有效完成对输变电设备的全生命周期管理。在智能电网的建设中,采用物联网关键技术,比如信息感知技术,可通过传感器实现对输变电设备的全部运行状况的监测,评估输变电设备的寿命从而实现以较低成本获得最佳运行效果的目标。
结束语
综上,随着物联网技术越来越突出的优越性,将其应用到电力系统智能化建设中,可提高智能网建设管理的水平。而在输变电设备中的应用可进一步提高设备的智能化程度,提高电力运输的稳定和输变电设备的连通性,使输变电取得更理想的效果。
参考文献
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