泛在电力物联背景下移动技术发展研究

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:郭晓红
[导读] 摘要:近年来,我国网络信息技术发展迅速,物联网技术的应用更加广泛和成熟。
        国网山西省电力公司太原供电公司  山西太原  030012
        摘要:近年来,我国网络信息技术发展迅速,物联网技术的应用更加广泛和成熟。泛在电力物联网移动技术应用到电力系统,可以有效提升信息处理的效率,提高电力运行管理效果,保障电力运行的安全性和可靠性。
        关键词:泛在电力物联;移动技术;发展
        引言
        泛在电力物联网技术与智能电网技术的深度融合实现了数据信息的高速传递、电力系统故障的快速应急响应以及电力能源的安全、稳定、可持续供给,不仅建立了标准化、智能化、规范化的电力系统,同时也为电力企业创造了新的经济增长点。
        1泛在电力物联网的特点
        1.1加强信息融合,方便通信
        泛在电力物联网的传感器可以对信息进行初步压缩,这样就可以避免出现数据冗余问题,防止数据包丢失,保证信道通畅。传感器可以将信息传递给网管或者基站,再将处理后的信息传输到用户终端。传感器和通信设备可以开展无线通信,而且通信十分方便。在多个通信链路的支持下,网络通信也会更加便捷。
        1.2全面感知信息,实现迅速组网
        泛在电力物联网能够对信息进行全面的感知,还可以实现迅速组网,方便灵活。在泛在电力物联网中的传感器能够及时响应需求,实现感知。通常会将无线传感设备进行部署,无需借助固定设施,就可以迅速进行组网,实现通信,对系统周边环境和每个环节的信息进行采集和处理。由于电力系统十分复杂,因此,泛在电力物联网对信息的全面感知功能更显得尤为必要。
        1.3拓扑网络结构复杂,自愈性良好
        泛在电力物联网具有复杂的拓扑网络结构和强大的自愈性。泛在电力物联网中的传感器需要充分发挥作用,这就需要随时部署新的设备,或者对传感器进行调整。为节约成本,降低能源消耗,就要随时切换传感器的状态。有些传感器会受到环境的影响,或者自身存在质量问题,因此不能发挥作用,就要将其替换或者撤回,这样就会使得拓扑网络结构变得更加复杂。因此,泛在电力物联网必须要适应这种频繁的变化,而且要有很强的自愈性,方可不影响其正常的功能。同时,电力系统对传感设备有很严格的要求,必须要保证传感设备有良好的自组织水平,方不影响监控功能的发挥。
        2泛在电力物联网的关键技术
        2.1系统终端智能技术
        通过感知数据统一模型和基于边缘的数据聚合方法,能够建立设备状态参量模型,并且对传感数据进行及时调整,准确定位故障位置。在系统终端中,数据与应用分离往往借助于物联代理的方法实现,这种方法能够增强终端硬件的灵活性,支持软件的加载与卸载。而边缘计算智能技术,具有较强的数据分析能力,能够有效处理泛在电力物联网边缘侧产生的数据,缓解主站以及云端的信息处理压力,使系统终端实现智能自治控制。
        2.2第五代移动通信网络技术
        继4G技术后,第五代移动通信网络技术横空出世,由于该技术具有高效的通信能力与网络连接能力,目前已经迅速占领了移动通信阵营,并成为信息通信网络转型期的一项关键技术。5G技术支持10Gbit/s级下行传输带宽,支持千亿数量级的设备超低延时连接,因此,5G技术也对泛在电力物联网产生了深远影响,使终端用户与各种电力设备之间能够零距离接触。
        2.3智能巡检维护
        智能巡检分为人工智能巡检和机器人智能巡检。人工智能巡检由工作人员手持智能设备,该设备主要是通过RFID自动识别电子标签来获得变电站设备的各种参数信息等,同时后台终端通过视频监控功能实时获取巡检人员位置,确保巡检人员人身安全。

还可结合三维虚拟可视化技术建立一个与电厂完全吻合的虚拟电厂,在虚拟电厂中设置巡检路线,巡检人员通过扫描二维码等方式了解设备的状态并实时上传到云端,且工作人员能够实时通过虚拟电厂实时了解巡检人员的位置信息,若靠近危险区域,会自动发出警报,保证工作人员的安全。
        2.4智能化物联网管控平台
        智能化物联网管控平台是综合能源服务平台的“控制中心”,其通过对海量的状态信息进行分析和处理,从而对目前系统的运行状态做出整体的判断,并为系统的运行控制和各类用户的电力交易提供指导。综合能源服务平台中产生的数据来源多样、格式复杂且冗余度高,虽然各类信息中所隐含的信息价值很大,但各类信息之间的关联性不直观,因此物联网管控平台必须具备数据的分类汇总、分析处理和信息挖掘的功能。对于系统中的原始数据,首先,应对各类型的数据进行分类汇总,解决当前电力系统信息碎片化存储的问题,打破信息的孤岛,实现大数据的互联共享。其次,应用数据融合技术在冗余的数据中对同类型的数据进行分类,对有用的数据进行筛选,从而减小通信和数据存储的压力,提高数据分析的可信度。最后,针对筛选后的有效数据,应用大数据挖掘分析技术,从数据中分析得出当前电力系统的运行状态等深层次信息,并为综合能源服务平台中的电能交易、需求侧响应和智能购售电等高级应用提供支撑。
        3电力企业泛在电力物联网建设设计
        3.1技术架构
        在具体的建设技术构架方面,应当包括应用层、平台层、网络层、感知层等。应用层包括对内业务和对外业务的处理;平台层包括企业中台、全业务统一数据中心、物联管理中心和一体化国网云平台建设;网络层包括接入网、骨干网、数据网、传输网;感知层包括现场采集部件、智能业务终端、本地通信接入和边缘物联代理等。
        3.2建设内容
        建设内容应当以技术攻关和安全防护作为根本的保障,在基础支撑的前提下做好数据共享的设计工作。对内业务秉持提升客户后服务水平,提高企业经营效益,保证电网安全运行,促进清洁能源消纳作为根本的方向。对外业务坚持打造智慧能源服务平台,培育发展新兴业务,努力构建能源生态体系。在提升客户服务水平方面,应当充分以客户为中心,保证电力物联网建设能够给客户提供更好的服务。在具体应用方面应当推出相关的移动端和各类终端应用,使得统一服务入口能够实现一次注册、全渠道应用。政企、个人数据联动,实现身份认证,保证业务全程在线信息随时可以做到公开,拓展到各类用电系统中,保证整个企业系统网通办理。
        3.3综合能效控制策略
        在能效管理中,仅有物联网设备也是不够的,还需要智能化的控制策略,这些策略可考虑各控制单元不同特性,通过建立表征各种能源单元响应特性与调节能力等的特性模型,形成多种能源的状态空间控制模型。一般控制流程如下,首先是对各类设备信息进行实时数据采集,在能源系统内按能源系统特性进行建模,对其运行状态进行研判。正常状态下,可采用多源协调控制分解方法,包括不同时间尺度和不同运行目标下的策略生成,通过多能源状态空间建模,为达到多源协调控制的目的,产生控制指令,对设备进行控制;在发生特殊情况下,开启应急状态的流程,利用应急场景包括不间断供能、自治控制和有序恢复供能的辨识和恢复技术,产生控制指令。
        结语
        综上所述,在电力系统中应用泛在电力物联网可以进一步完善系统功能,使设备要设备之间的沟通与协作更加顺利,还可以实现人机交互,及时对设备的状态进行监测,在第一时间内发现问题所在,采取有效的解决措施。泛在电力物联网拥有广泛的发展前景,既可以降低电网的运行成本,优化系统的功能,还可以实现对清洁能源的利用。
        参考文献:
        [1]杨怀琴.泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用[J].科技创新与应用,2019(29):169-170.
        [2]巩锐.泛在电力物联网关键技术及其应用前景分析[J].通讯世界,2019,26(8):252-253
        [3]杨东升,王道浩,周博文,等.泛在电力物联网的关键技术与应用前景[J].发电技术,2019,40(2):107-114.
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