(西安电力高等专科学校陕西西安710032)
摘要:我国电网在不断发展过程中,信息化程度越来越高,但是还需要采取一系列的措施进行完善和强化,以便提升电网稳定水平,强化电网运行灵活性等,针对这种情况,我们就可以应用物联网技术,以便促使电网的可靠性和安全性得到增强,推动我国电力事业获得更好更快的发展和进步。
关键词:智能电网;物联网技术;应用
引言
伴随着坚强智能电网概念的提出,许许多多与智能电网相关的新技术也不断涌现,而面向智能电网的物联网技术的出现只是其中之一。从某种意义上来说物联网技术应用到智能电网中是社会不断发展的必然结果,物联网技术的有效应用能够整合优质资源,在这个基础之上提高电力通信水平,为根本性改善新形势下电力系统基础设施的利用率奠定坚实基础。与此同时利用互联网的各项感知技术能够有效获取其各个环节的相关信息,进而实现实时监控的目的,确保电力系统的高效、安全、可靠运行,而这也是本文研究的关键所在。
一、物联网和智能电网的概念
1.1物联网概念
移动通信网络和计算机技术在逐步发展,与此同时物联网技术也被越来越多的人所了解。我们可以将物联网理解为“物物相连”的网络。物联网技术主要是通过传感器、无线射频识别、GPS等技术手段进行信息的实时提取、鉴别和传递,主要采集的信息有:声、电、光、热、力学、化学、位置等信息。按照协议,将物品信息连接入网络进行信息的交换和沟通,通过无线和有线网络融合传递信息,利用云计算和模式识别等智能技术可以达到智能化的跟踪定位、识别区分、监控管理等目的。
1.2智能电网概念
智能电网是以物理电网为基础,应用先进的信息通信、传感测量、分析决策、能源配置、自动控制等与电网相关的技术,并且通过在终端传感器、电网公司、客户间形成网络互连形成新型现代电网。电能传输不仅要考虑到安全性、传输损耗、新能源电力入网、用户监测和管理、电能调度优化、维护成本,还应考虑到由能源供给不均带来的电量消耗高、电网建设费用高等远距离传输问题。智能电网具有智能化、开放性、信息的共享性,优于传统的高压输变电方式主要体现在可观测、兼容、实时分析决策、可控制、自适应和自愈等方面。智能电网在灵活电网结构、降低损耗、优化电网控制、优化资源配置、提升电网服务质量等方面都有明显的改善,实现资源的合理分配、优化资产的利用,为用户提供清洁、经济、可靠的电力供应和增值服务。
二、面向智能电网的物联网应用技术
智能电网的建设,需要保证可以在线监测电网各个环节重要运行参数,能够预测预防设备状态,结合采集到的监控信息,对输电线路辅助决策和配电环节的决策进行强化,与用户进行双向互动等。只有结合智能管理和数据高效处理技术,构建和完善网络架构等,方可以实现这些智能化任务。而物联网技术因为具有一系列的优点,可以在智能化电网重要环节及时准确全面的获取信息,值得应用和推广。
2.1应用于发电设备
借助于物联网技术,将传感监测点布置于常规机组内部,可以对机组运行情况进行了解,对各种技术指标和参数等进行掌握,这样常规机组状态监测水平就可以得到提高。将传感器网络部署于坝体,对坝体变化情况进行监测,可以对水库运行中潜在的问题和风险进行规避。同时对于风电、光伏发电厂所处的微气象地理区域和地理环境等,也可以利用物联网技术来进行监测,借助于数据采集器,来实时采集相关的气象要素,如风速、温度、湿度、气压和降雨等,这样就可以有效的监测和控制新能源发电厂。
2.2应用于输电线路
借助于物联网技术,可以更好的感知电网设备,如输电线路、高压电气等,并且与信息通信网络结合起来,联合处理、数据传输以及综合判断等功能就可以得到实现,电网智能化程度也可以得到提高。在电网输电环节中,非常重要的一个方面就是监测输电线路状态,要严格监测气象环境、线路履冰、输电线路、杆塔倾斜,出现了问题,及时发出预警信息。要想实现这些目的,就需要将物联网技术给应用过来,如传感器技术、智能分析处理技术等。通过将各种智能传感器和感知设备部署于杆塔、输电线路和重要设备上,促使物联网网络得到组成,这样可以有效识别目标,科学分类侵害行为,全方位防护电力设备的目标也可以得到实现。
2.3应用于电网设备自动化和数字化
借助于物联网,可以实时监测和预警诊断设备的环境状态信息、机械状态信息和运行状态信息等,及时预警诊断出现的问题,将故障预判和设备检修工作给及时开展下去。在长时间运行过程中,会有发热现象出现于电力设备中,设备运行状况会直接被设备各个部位的温度给表征出来,那么就可以将无线传感器网络技术给应用过来,来实时监测设备运行温度。
2.4应用于电力现场作业管理
电力行业有着一定的特殊性,电力现场作业比较复杂和危险,在电力安全生产中,非常重要的一个环节就是电力现场作业管理,一不小心就会有误操作和其他安全隐患出现。针对这种情况,在电力现场作业监管中,就可以将物联网技术给应用过来,如识别身份,监测环境信息以及远程监控等等,对对象状态进行确认,对工作程序和操作过程进行监控和记录等,这样误操作风险和安全隐患方可得到减少或者是避免,调度指挥中心和现场作业人员的实时互动也可以得到实现。
2.5应用于电力巡检管理
将物联网技术应用过来,可以促使电力巡检管理的到位监督得到实现,对巡检人员的操作进行指导,更加规范和标准的完成任务。借助于智能巡检,对设备运行环境进行监控,对运行状态信息进行掌握。在智能电网发展过程中,用户和电网的双向互动可以实现,用电效率得到了显著提升。同时在电网中也接入了大量分布式电源、微电网和储能设备等,这些业务需求给物联网技术所支持。在电动汽车及其充电网络的智能化管理中也可以应用物联网技术,借助于物联网技术,可对电动汽车运行状态、电池使用状态等实时感知,通过综合监测和分析电动汽车及充电设施,可以一体化监控管理电动汽车、电池以及人员和设备等,优化配置资源。
三、结语
将物联网技术融入到智能电网中,充分彰显了智能电网信息化、自动化、互动化的特征,是智能电网不可逆转的发展趋势。物联网技术和智能电网的融合与应用,整合了各方面资源,根本性提升了电力系统的信息化水平,进而为用户提供更加优质服务。随着智能电网和物联网技术的稳步发展和融合,相信在不久的将来会为电网带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献
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作者简介
1.薛晶(1982.11.29),女,汉族,高级工程师,硕士研究生,研究方向:电力系统自动化、电力系统规划。
2.权溦(1985.09.13),女,汉族,助理工程师,大学本科学历,研究方向:计算机网络。