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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:4017
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

泛在电力物联网关键技术探讨

2020-07-17 15:27:34 产业经济 林雨达,马文杰,马天
资料简介

摘要:随着电力事业的快速发展,电力物联网技术应用范围不断扩大,文章主要结合电力事业发展现状对泛在电力物联网关键技术进行分析,并探讨泛在电力物联网技术未来的发展。

泛在电力物联网关键技术探讨

林雨达 马文杰 马天龙 郭军

国网新疆电力有限公司昌吉供电公司 新疆昌吉 831100

摘要:随着电力事业的快速发展,电力物联网技术应用范围不断扩大,文章主要结合电力事业发展现状对泛在电力物联网关键技术进行分析,并探讨泛在电力物联网技术未来的发展。

关键词:电力技术;物联网;泛在物联网;关键技术

引言

随着社会经济的进步和科学技术的发展,人们对于能源的需求日益增长,能源供应压力随之增加,而大量能源的使用给全球气候造成了严重影响。因此,可持续的经济能源成为发展的重要动力能源。利用物联网技术能够有效感知电力系统前状态,并进行智能化控制。因此,必须要有效、科学地利用物联网技术,推动物联网技术进步来拓展电网功能,实现电力行业的智能化。

1泛在电力物联网的相关概念

对于泛在电力物联网的概念,我国的很多电力企业给出了这样的解释:泛在电力物联网是将源、网以及荷三个层面之中的人、物以及设备等实现充分的连接,并使之达成一种泛在感知,然后通过当今先进可靠的通信技术和信息处理技术,提供、发送以及使用海量的数据,使这些数据在电网的各个运行环节实现共享,最终实现信息流、能量流以及业务流在整个电网中的一体化融合,进一步提升电网价值服务,创造一个更加高效可靠的平台。在我国电力行业人才的不断努力下,我国的电力行业与物联网结合技术有了质的提升。物联网技术能够帮助工作人员感知基础电网,实现电力系统的有效控制。物联网能够让人、物之间产生联系,在不同的位置提供不同的作用,形成控制网,用以联系物体、人员的关系,实现实体互动和互助,实现高度协同与集体控制。

2泛在电力物联网的关键技术

2.1传感器技术

在应用泛在电力物联网时,必须要考虑到电力系统的复杂性,合理分配传感设备,确保设备数量充足,这样才能对信息进行全面的感知。要优化传感设备,降低成本和消耗,使其能够发挥出更加有效的作用。为减少基础设施的建设与布线,就要完善凸显通信功能,使物联网设备与电力系统有机结合。要尽量减少传感器的尺寸,选择体型小巧的设备进行部署,或者将其直接设置于电力设备内部。随着技术的不断发展,对于传感器设计也正在迈向新的阶段。由于传感器需要明确需求,再对信息进行感知,因此,物联网的建设与应用也需要围绕需求进行,结合电力系统的实际情况进行设计,确保环境满足新型传感器的需求。传感器需要耗费许多能量,应对复杂的环境,这就需要应用高效电源管理技术提高传感器的性能,使其可以充分适应接踵而至的变化。为确保电源得到合理管理,可以使用低精度传感器模块阵列和后续的数据融合来生成高精度信息,或者利用数字电路对传感器的节点进行设计,便于降低功率,减少能耗。为延长物联网设备的使用寿命,实现能源可持续利用,可以设置继承能量收集系统,这样就可以丰富物联网的功能,使相关设备能够全面、随时感知信息,提供更加便捷的服务。

2.25G网络技术

在无线网络发达的今天,通过传统无线网络的支持很难满足当前用户的需求,而无处不在的电力物联网将是其中一个新的机遇,5G网络技术的应用可以极大地提高泛在电力物联网的运行效率。所谓的第五代移动通信技术是在现有4G网络的基础上进行创新升级的一种新的网络技术。虽然还没有普及,但预计5G网络的运行速度将是4G网络的十倍,作为信息时代最具代表性的5G网络功能它能更有效地解决电力传输和网络区域限制的问题,提高网络运行速度,同时,也能让更多接触网络的人感受到网络时代的魅力。如此高效的带宽和网速不仅可以满足人类的需求,而且可以同时接入许多现代化的高端运营设备,从而达到最佳的服务条件,因此,在电力传输方面,泛在电力物联网的应用具有有效的作用。5G网络的主要目标是让终端用户随时随地实现联网状态。5G时代的到来,可以说为其建设提供了技术基础。以5G为核心的LPMA无线传输方式不仅具有传统技术的稳定性,而且具有超高速、极方便的特点。

2.3异构网络平台的互操作行和无缝融合技术

该技术在实际应用过程中接触到的感知对象并不相同,被感知的对象呈现的特性也呈现差异。由于传感设备在实际应用过程中涉及类型比较丰富,同时伴随多样化特征。根据所处环境的不同,平台可以针对不同类型的标志技术或通信技术实现互操作性和无缝技术融合,效果差异性十分明显。如果将电力物联网看作一个具有典型特征的异构网络,网络的异构化会导致网络平台在链接时出现明显的复杂特征。在实际运用过程中,物联网技术应用范围广泛,可以根据不同要求,按照不同的连接方式进行操作。在构建电力系统的过程中,只要保证其安全性和稳定性,就能够满足人们生活中对电力资源的基本需求。但是,对电力系统而言,想要保证电力系统的稳定运行,需要有效落实电力物联网的每一环节,在感知传递、最终处理等方面提前做好准备,有效实现异构网络平台的互操作性和无缝融合技术。

2.4设备创新技术

对于无处不在的电力物联网来说,首要任务是有效发挥信息感知功能。因此,需要在不同的目标区域部署不同的感知设备,对不同的人或物进行相应的实时感知。但由于电力系统本身规模过大,且结构十分复杂,所以需要部署的传感器设备数量相对较多。基于这种情况,传感器设备需要简化,传感器设备的成本也需要进一步控制,尽可能降低人力物力的消耗。同时,充分利用无线通信功能,降低线路等基础设施的部署要求,对所需设备进行不断创新。只有这样,才能在建设阶段有效控制电力系统物联网的成本和难度,实现多个物联网设备与电力系统的连接和集成。

3泛在电力物联网的发展趋势

3.1可再生能源的消纳

随着电网复杂度越来越高,大量分布式能源(如太阳能、风能等)接入及其间歇性、波动性、随机性对电力调度提出了更大挑战,如潮流变化、线路拥塞、电压闪变,因此与微网技术和电力调度结合,解决多种能源接入,实现优化调度。另外在促进新能源的消纳方面,由于目前部分地区存在放风弃光的问题,对于新能源的利用率依旧不高。可在泛在电力物联网背景下,利用其智慧全面感知技术收集全面实时数据连接到能量管理系统,结合云计算及边缘计算等技术对数据进行分析和处理,利用泛在电力物联网平台层的数据处理和人工智能技术对短期发电和可再生能源发电进行精确预测,结合虚拟电厂可对多种新能源进行合理分配。

3.2优化电力系统功能

泛在电力物联网可以解决现阶段电网能源不足、结构不合理等问题,对电力系统进行优化,使其每一个环节均得到技术保障,实现稳定运行。加强对风能、太阳能等新兴能源的预测,建立完善的监测与预测系统,为新能源发电做好充分的准备。同时,要利用物联网优化输电功能,对设备的运行状态进行实时监测,确保问题得到改进。运用智能化技术优化通信功能,使传感器对信息的感知能力更加强大,并进一步完善对数据的智能化判断与处理功能。构建智能配电管理系统,对配网进行实时监测,及时监测故障,并对故障进行处理。利用物联网还可以进一步提高工作效率,实现在线办公和身份认证,还可以对工作进行随时的监督和管理。

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]韩业飞,侯伟,南颖.物联网技术在输变电设备管理中的应用[J].电子元器件与信息技术,2019,3(06):16-19.

[2]瞿君.泛在电力物联网关键技术探讨[J].科技创新与应用,2019(29):157-158.

[3]黄长江.物联网技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(22):240-241.