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摘要:繼計算機和互聯網之后,物聯網作為一種全新的信息技術被廣泛應用到社會的各個行業,并給人們的日常工作和生活帶來了天翻地覆的變化。電力系統也不例外,電力物聯網的應用使得電力行業的整體運行質量得到顯著提升。本文簡要介紹物聯網的概念,并對電力物聯網中的關鍵技術與應用前景進行分析與研究。
關鍵詞:電力物聯網;關鍵技術;應用前景
現階段,電力行業快速發展,其中比較典型的特征就是電力物聯網的形成。電力物聯網將互聯網技術成功的融合運用到電力系統中,改變了傳統電力系統的運行狀況,使其朝著更加智能化和現代化的方向發展。
一、物聯網概述
從基本定義上出發,物聯網是在網絡協議下制造一個虛擬空間,然后借助物聯網將虛擬空間內的信息資源共享[1]。在整個物聯網體系結構中,主要以感知層結構、網絡層結構和應用層結構為主。感知層結構的主要功能是負責接收相應功能區域內的各種網絡信息資源,同時將網絡內部結構相連接,并通過無線網絡將所附屬的通信設備同時連接到網絡結構中,以實現對接收信息的控制與操作。而網絡層結構在整體體系中主要起到傳輸信息的作用,應用層主要針對智能手機、計算機和平板電腦等智能終端設備,所以應用層結構主要是負責應用層與用戶之間的信息交換與共享。因此,在物聯網系統中,物聯網的用戶端不僅僅局限于人,而是實現了從人到物的擴大。
二、電力物聯網的功能
(一)節約能源,降低損耗電力系統是一個龐大而又復雜的工作系統,其中不可避免的存在因管理不當而造成資源浪費的情況。電力物聯網的應用,使得電網的管理更加智能化和系統化。例如,在一定管控區域范圍內,在每臺變壓器上安裝傳感器,這樣就能對變壓器的運行狀態進行實時監測,全面掌握電力系統中的用電檢查、電能質量監測、負荷管理、線損管理以及用戶的用電情況等信息,根據所獲取的信息進行有效的管理,能夠實現對電損耗的有效控制,進一步降低能耗[2]。
(二)提高設備運行的安全性和可靠性對于需要重點關注的電氣設備,要安裝合理的傳感器,這樣就可以實時監測到該設備的運行狀況,及時發現設備的異常情況,對其進行有效預防與控制。例如,斷路器很容易因為過載,導致溫度過高進而被燒毀,而溫度傳感器的安裝能夠幫助工作人員實時監測斷路器的工作溫度,以便做好倒負荷等其他控制措施,以免影響其他線路的正常運行。
(三)合理調配人員,提高工作效率與確保安全當對電力系統進行定期檢修或者大規模維修時,可以將RFID裝置佩戴在維修人員身上,這樣就能夠實現對維修人員的實時跟蹤與管理,一方面能夠有效避免維修人員誤入帶電間隔發生意外,另一方面也能提升維修人員的工作效率[3]。
三、電力物聯網的關鍵技術
(一)通信技術在電力系統中,電力物聯網正常穩定運行的基礎,是擁有一個良好的通信系統環境,這就需要相應的通信技術來構建。良好的通信技術能夠有效促進通信網絡和電力網絡之間的融合,使電力物聯網系統的各個功能能夠良好的發揮出來,以實現電力物聯網的實時性、雙向性和高效性。通信網絡和電力網絡的有機融合能夠顯著提升電力輸送的穩定性。同時,通信系統能夠實現一定程度的保密設置,這樣可以在極大程度上實現對信息傳遞的保護,避免各種內外界因素的影響。通信技術的主要核心內容就是開放式通信框架和技術標準。開放式通信框架主要是創造一個安全順暢的通信環境,以加強各方面的信息交流。而技術標準的建立,對于實現應用和系統之間的有效連接起著關鍵性的作用[4]。
(二)測量技術電力物聯網高效穩定運行的基礎,是需要建立在準確可靠的電力數據的基礎之上的。因此,參數測量技術的應用是至關重要的。科學先進的測量技術能夠實時獲取準確的電力數據,并將電力數據進行有效的轉換與分析,以便能夠實時掌握電力設備的運行狀態,并采取針對性的措施。
(三)智能轉換技術通常情況下,電力系統中所產生的電力數據是不能直接通過人工讀取的,必須經過相應的代碼讀取和轉換過程。因此,智能轉換技術能夠準確快速的實現對復雜代碼數據的轉換,提升電力工作人員的工作效率和工作質量。
四、電力物聯網的應用方向
(一)在電力設備監測中的應用對于電力設備的監測,集中體現在對電網系統中信息的整合,主要包括信息的收集、傳輸和分析三大部分。信息收集是整個檢測系統實施運轉的重要基礎環節。物聯網對于電力設備的監測使得設備盡可能地處于正常狀態下運轉,一旦出現故障能夠予以及時的維修,同時,智能的監控系統能夠使得電力設備根據實際運轉情況自行調節,以實現節能降耗。
(二)在智能電網建設中的應用物聯網中的感知層結構又可以劃分成感知控制層和通信延伸層。感知控制層是以智能采集設備為手段來獲取電網中的信息,而通信延伸層是利用光纖通信等無線傳感技術,來對電力系統中的電氣設備的運行狀況進行實時監測,以獲取相應的電網信息。電網建設就是要將電力光纖網絡、載波通信網等無線網絡技術引入到電力系統中,以確保物聯網感知層結構所獲取的資源信息得到有效的傳輸。物聯網的應用層主要是指電網中常見的基礎設施和更為高端的智能應用。高級應用的鋪設使得電網的日常運行管理更加智能化,有利于智能電網的建設,如以物聯網為基礎的電力現場作業監管、家居智能用電的應用等,這些都有利于推動智能電網的建設與發展。
五、結語
隨著科學技術的不斷發展,電力物聯網逐步朝著更加現代化和智能化的方向發展,也進一步促使整個電力系統的穩定可靠運行。因此,電力企業要深入掌握電力物聯網的關鍵技術,將電力物聯網運行模式落實到位,將物聯網積極廣泛的應用到電力系統的各個方面。
參考文獻
[1]項鵬程,刁波瀾.電力物聯網的關鍵技術與應用前景分析[J].現代工業經濟和信息化,2019,9(06):82-83.
[2]楊東升,王道浩,周博文,陳麒宇,楊之樂,胥國毅,崔明建.泛在電力物聯網的關鍵技術與應用前景[J].發電技術,2019,40(02):107-114.
[3]林靜,林柏.電力物聯網建設中的關鍵技術研究[J].通訊世界,2017(24):185-186.
[4]馬旭明.淺談電力物聯網建設中的關鍵技術[J].信息技術與信息化,2014(11):164-165.
作者:殷新博 單位:國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司