呂曉宇 王美因
(國網(wǎng)河南省電力公司新安縣供電公司,河南 新安 471800)
進入新時期后,我國電力行業(yè)內(nèi)開始廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對我國電力行業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展與進步起到了有效的促進作用。在未來的發(fā)展中,要想進一步提升電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量,推動電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)進程,就需要深入研究電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用包括三大因素,即對電力數(shù)據(jù)進行采集、傳遞,電力數(shù)據(jù)分析和管理以及電力信息的綜合應(yīng)用。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是智能芯片,當前越來越多的計量設(shè)備接入電力系統(tǒng),且電力設(shè)備的運行會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。而目前大多數(shù)的電力數(shù)據(jù)采集設(shè)備仍然依賴于傳統(tǒng)的工業(yè)采集設(shè)備,數(shù)據(jù)的有效性較低下、不夠精確,也使得終端的智能設(shè)備程度化降低,無法實現(xiàn)智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的統(tǒng)一,進而影響入網(wǎng)和分散式管理智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是基于電力信息的有效整合,通過對電力資源利用、電力數(shù)據(jù)的傳遞以及數(shù)據(jù)分析,促進終端智能化發(fā)展。
通信網(wǎng)是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層重要基礎(chǔ)支撐。結(jié)合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用需求,通信網(wǎng)在骨干光纜纖芯數(shù)量、光纖覆蓋和網(wǎng)絡(luò)帶寬還存在不足,無線專網(wǎng)技術(shù)選型和建設(shè)相對滯后,無法適應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對業(yè)務(wù)帶寬的需求。
1.通信網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化完善
以“高可靠、全方位、多元化、寬帶化、集中化”為目標,優(yōu)化提升省級傳輸網(wǎng),探索開展OTN 雙平面建設(shè),增強省市互聯(lián)互通能力。完善骨干光纜網(wǎng)架結(jié)構(gòu),解決骨干斷面無空余光纜纖芯問題。開展地市傳輸網(wǎng)增容改造,強化“PTN+SDH”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),建成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理、組網(wǎng)接入靈活、承載能力強、具備可持續(xù)發(fā)展的地區(qū)傳輸網(wǎng)絡(luò)。開展縣域傳輸網(wǎng)升級,解決縣域傳輸網(wǎng)低覆蓋、低帶寬問題,滿足泛在電力物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備大規(guī)模泛在接入、電網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)不斷增長的帶寬需求。
2.無線通信網(wǎng)技術(shù)研究
5G 作為新一代移動通信技術(shù)發(fā)展方向,是無線接入重要演進方向。需加快引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)和邊緣計算技術(shù),研究應(yīng)用5G 技術(shù)滿足業(yè)務(wù)更快終端接入速率、更低業(yè)務(wù)傳輸時延和更多終端連接容量需求。大帶寬方面,滿足調(diào)度、運檢、營銷、建設(shè)等電網(wǎng)業(yè)務(wù)升級和高清化視頻通信、可穿戴智能運檢等場景應(yīng)用需求;低時延方面,滿足配電自動化、“三遙”等低時延電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求;廣連接方面,滿足泛在化、多樣化、智能化、規(guī)?;A拷K端設(shè)備接入需求。
當前物聯(lián)網(wǎng)平臺已經(jīng)大范圍普及,通過對電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行合理分析,可以有效地實現(xiàn)電力信息的高效利用。一體化信息數(shù)據(jù)平臺,需要具備當前大數(shù)據(jù)處理的能力,實現(xiàn)電力系統(tǒng)故障診斷的人工智能水平,對相關(guān)的信息進行預(yù)算。以此實現(xiàn)大小城市各個項目內(nèi)容的在線操作,實現(xiàn)云計算、云數(shù)據(jù)和人工智能的一體化。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展可有效解決現(xiàn)階段我國的電力存在能源分布不平衡、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、調(diào)節(jié)能力差等問題。一方面,利用數(shù)據(jù)共享和大數(shù)據(jù)分析等先進手段,依托運檢智能分析決策系統(tǒng),推動電網(wǎng)運維檢修高度數(shù)據(jù)化和智能化,實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備實時監(jiān)測、主動預(yù)警、智能巡查、優(yōu)化控制及高效管理。另一方面,對風能、太陽能、負荷進行實時監(jiān)測,建立電力能源統(tǒng)一調(diào)控系統(tǒng),提高電網(wǎng)靈活性和調(diào)節(jié)能力。此外,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實物ID 深化應(yīng)用,可實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃設(shè)計、采購、建設(shè)、運行等全環(huán)節(jié)、上下游信息貫通,提高精益化管理水平,保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行。
電力設(shè)備是電力資產(chǎn)管理的重點。眾所周知,電力行業(yè)擁有較多數(shù)量和類型的設(shè)備,在傳統(tǒng)管理模式下,采用人工方式對各種設(shè)備信息進行記錄,很容易有錯誤出現(xiàn),且需要投入較多的時間和精力,具有較長的管理周期。而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用過來,在RFID 技術(shù)的支持下,能夠自動識別記錄管理各種設(shè)備,不僅具有較高的管理效率,降低了資源消耗,同時還能夠連接電力企業(yè)的管理系統(tǒng),促使管理信息得到同步和共享。在具體實踐中,首先在系統(tǒng)中錄入設(shè)備的信息,然后在設(shè)備表面粘貼標簽,借助于小型讀寫器設(shè)備,即可對標簽信息進行記錄和修改,能夠?qū)嵤└赂牡膬?nèi)容,以便符合賬目內(nèi)容。完成檢查工序后,連接讀寫器的數(shù)據(jù)接口與電力企業(yè)的辦公系統(tǒng),即可對變更信息自動上傳,這樣設(shè)備管理效率將可以得到大大提升。
當前,風能、電能在我國的能源中占比較低。受我國地理分布的特殊性限制,對于風能和光能不能實現(xiàn)有效利用。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以運用人工智能技術(shù),對電、光伏進行有效的預(yù)測;并且結(jié)合具體的能源條件,對分散的新能源進行集合,形成虛擬的電廠。同時通過基礎(chǔ)的供電效果,可以形成一定的數(shù)據(jù)模式,對于后期的電力數(shù)據(jù)資源利用以及電能的開發(fā)都有著極大的參考價值。
其中,智能電能表的用電采集與數(shù)據(jù)分析是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重點。實踐研究表明,在電力用電信息采集中運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠遠程實時統(tǒng)計電能表數(shù)據(jù),便捷性、準確性較強。用電信息采集系統(tǒng)操作難度較小,人工成本得到降低。同時,信息系統(tǒng)的準確率較高,人工抄表過程中出現(xiàn)的失誤問題得到規(guī)避,抄表準確性得到提升。用電信息系統(tǒng)能夠深入分析、挖掘這些獲取到的各種信息,進而將針對性的服務(wù)提供給電力用戶。而電力營銷也可以結(jié)合這些用戶側(cè)數(shù)據(jù),深入分析電力市場,對用電市場動向準確把握,做好科學合理的預(yù)測,促使電力營銷的精準度得到提高。
總之,“堅強”與“智能”并重是我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的內(nèi)在要求和方向,而“堅強”和“智能”這兩者本身就是相互促進的。因此,可以預(yù)見,承載數(shù)據(jù)流的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與承載電力流的堅強智能電網(wǎng)必將相輔相成、融合發(fā)展,形成強大的價值創(chuàng)造平臺,共同構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。