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        泛在電力物聯(lián)網基本構架應用的探討

        2020-05-06 09:08:32王智慧連陽陽方蓬勃肖帆
        科技創(chuàng)新導報 2020年3期
        關鍵詞:探討應用

        王智慧 連陽陽 方蓬勃 肖帆

        摘? ?要:電力物聯(lián)網中,泛代表信息交互的概念。為了能夠合理利用物聯(lián)網中的各種設施,推動電力物聯(lián)網技術的發(fā)展,就需要加強對電力物聯(lián)網中泛的應用的研究,保證泛在電力物聯(lián)網中的應用效果。本文研究了泛在電力物聯(lián)網中的應用,首先對泛的基本概念進行了分析,然后研究電力物聯(lián)網的基本構架,最后總結了泛在電力物聯(lián)網中使用的關鍵技術,幫助技術人員更好地利用泛。

        關鍵詞:泛? 電力物聯(lián)網? 基本構架? 應用? 探討

        1? 泛在物聯(lián)網中的概念

        1.1 泛在電力物聯(lián)網中的定義

        泛是指在任何時間、地點、人、物之間所進行的信息互聯(lián)和交互,所以在電力物聯(lián)網中,泛就是指電力系統(tǒng)的用戶、設備、電網企業(yè)的設備、發(fā)電企業(yè)和發(fā)電設備、供應商設備、人和物的信息交互。電力物聯(lián)網就是指物聯(lián)網技術使用在電力系統(tǒng)當中,通過各種設備進行信息傳感和通信信息資源的共享,而最終形成的具有自我意識、感知能力,以及能夠對不同情況進行智能處理的物理實體[1]。實體之間能夠進行信息上的協(xié)同和互動,通過感知可以進行反饋并且做出控制指令,最終構建起一個智能化電力生產、生活的體系。

        1.2 泛在電力物聯(lián)網中的特征

        泛在電力物聯(lián)網中需要借助電網實體和通信技術才能夠立足,將不通的能源系統(tǒng)進行物理互聯(lián),推動時空信息互聯(lián)和商業(yè)互聯(lián)的融合,具有很強的全息感知能力,并且具有開放共享、融合創(chuàng)新的特征。全息感知所使用的是RFID、傳感器等等,能夠動態(tài)獲取不同設備和用戶的狀態(tài)信息[2]。泛在連接的時候會通過專用的電力網絡和移動網絡中的電力設備,對用戶的信息和數(shù)據(jù)進行全時空的鏈接。在開放共享這個特點上,會利用智能技術對數(shù)據(jù)進行共享處理,這樣能夠保證數(shù)據(jù)的質量,同時進行有效信息的挖掘,實現(xiàn)整個電力物聯(lián)網的上下貫通,推動全方位的實時交互。由于泛使用了不同的設備、用戶,以及不同時空的信息,對內實現(xiàn)了全業(yè)務在線,保證了電網的安全穩(wěn)定運行,還融合了綜合能源服務平臺,開拓了電力市場,并且促進了電力系統(tǒng)的改革。

        1.3 泛在電力物聯(lián)網中的作用

        泛在物聯(lián)網中的優(yōu)勢在于能夠更好地使用大數(shù)據(jù)技術,而且由于電力網物聯(lián)網中,電力數(shù)據(jù)來源各異,包括控制、計量、監(jiān)測等不同內容的數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)也有不同的時空尺度,為此泛就需要對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的深度挖掘。其次,由于電力數(shù)據(jù)的服務對象是不同的,有很多不同的服務對象的需求也不同,所以需要讓電力數(shù)據(jù)能夠使用到各行各業(yè),最終實現(xiàn)各種業(yè)務的貫通[3]。因此,電力物聯(lián)網中適用泛來進行深度學習和大數(shù)據(jù)等技術,充分挖掘電力物聯(lián)網中的數(shù)據(jù),才能提供更好的服務,推動電力物聯(lián)網的發(fā)展。

        2? 電力物聯(lián)網的基本構架

        泛在電力物聯(lián)網中的基本構架主要有三個方面,包括技術構架、標準構架和應用構架。使用中,泛在電力物聯(lián)網的技術構架中范圍感知層、網絡層、平臺層和應用層。在感知層,主要對發(fā)電、輸電、變電和用電四個方面進行數(shù)據(jù)和信息的收集,以及通過邊緣計算來提升終端的智能化水平。對于網絡層,使用云計算技術和信貸通信技術來實現(xiàn)電力系統(tǒng)的全覆蓋[4]。平臺層使用物聯(lián)網管理中心的數(shù)據(jù),保證了物聯(lián)網具備高效的數(shù)據(jù)處理和協(xié)同的能力。應用層能夠促進電網的安全穩(wěn)定,并且推動建設具有只會綜合能源的物聯(lián)網。

        平臺的建設上,必須要建立一個標準架構作為數(shù)據(jù)平臺的接入標準,通過感知層對發(fā)電、輸電、變電、用電相關設備所獲得的數(shù)據(jù)進行分析。由于數(shù)據(jù)的來源不同、數(shù)據(jù)類型不同、數(shù)據(jù)的長短不同,這就導致了數(shù)據(jù)之間可能會存在一定的壁壘,出現(xiàn)難以上下貫通利用的情況。所以必須要通過建立一個統(tǒng)一的平臺標準,從而提高數(shù)據(jù)的質量和實時共享性。

        在物聯(lián)網的應用層中,泛的使用主要來自于保證電網能夠安全經濟的運行,以及打造智慧能源綜合服務平臺,并且開辟新的能源生態(tài)體系。數(shù)據(jù)共享是電力物聯(lián)網體系架構的基本要求,還需要保證進行安全互動、進行智能防御,保證物聯(lián)網安全技術作為整個體系安全運行的重要保障和特征。

        3? 泛在電力物聯(lián)網中應用的關鍵技術

        泛在電力物聯(lián)網中是根據(jù)智能電網發(fā)展而來的,智能電網的核心在于構建具備智能判斷能力、自適應調節(jié)能力的多種能源入網和分布式管理的智能化網絡系統(tǒng),強調進行能源替代和兼容利用。泛在電力物聯(lián)網中時就是利用電力物聯(lián)網中海量的電力信息,使用可靠而且高效的手段,讓物聯(lián)網能夠對系統(tǒng)進行控制。物聯(lián)網的四層體系中,泛的存在主要來自于四個關鍵要素,包括采集終端的智能化、電力數(shù)據(jù)的傳遞、電力數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分析管理、電力信息的綜合應用。關鍵技術包括智能芯片和現(xiàn)代通信技術物聯(lián)網平臺等等。

        3.1 物聯(lián)網平臺

        電力系統(tǒng)每時每刻都在產生著海量的數(shù)據(jù),所以在電力系統(tǒng)接入一體化的數(shù)據(jù)平臺之后,可以通過對大量數(shù)據(jù)進行合理的分析和深層挖掘,從而對電力信息提高應用的效率。一體化的數(shù)據(jù)平臺需要具備大數(shù)據(jù)處理和云計算的相關功能,能夠實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的預測、電力故障的診斷等工作。依靠物聯(lián)網平臺,能夠做好設備狀態(tài)監(jiān)測、設備位置監(jiān)管,以及對設備信息的管理,還能夠對設備進行反向控制,實現(xiàn)對交通、環(huán)境、能源等不同的項目進行管理。

        3.2 5G和LPWA

        電力數(shù)據(jù)的傳輸需要網絡的性能,傳輸系統(tǒng)需要可以應對高山、森林、冰原等復雜惡劣的環(huán)境,保證通信網絡的覆蓋效率。目前物聯(lián)網的傳輸有兩種主流技術,分別是以太網和電力載波有線網絡技術,另一個是5G和低功耗廣域網絡的無線網絡技術。由于泛在電力物聯(lián)網中具有分布性強,分布性廣的特點,如果使用傳統(tǒng)的有線網絡技術是難以符合泛的特點的,所以需要使用無線網絡技術進行現(xiàn)代通信,實現(xiàn)電力物聯(lián)網網絡的通信。

        目前,5G技術也被視為物聯(lián)網發(fā)展的基礎,可以解決泛在連接上的問題,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的全息感知,也能夠推動智能化技術的使用。尤其是在未來智能汽車充電樁等設備被大量使用的情況下,5G技術將會具有更大的使用市場。對于需要高清視頻回傳的輸變線路狀態(tài)監(jiān)控、無人機遠程巡檢、變電場機器人巡檢等工作,也能夠利用5G技術來實現(xiàn)。

        3.3 智能芯片

        隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,很多計量、變換、控制、監(jiān)測、用電設備都接入到了電力系統(tǒng)中,所以系統(tǒng)在運行的時候必然會有大量的數(shù)據(jù)產生。在一些系統(tǒng)當中,對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集工作依然使用工業(yè)采集裝置,數(shù)據(jù)的可靠性比較低,精度也不高,這就導致終端設備的智能化水平很低。而使用智能芯片就能夠解決終端設備在智能化水平不足的問題,同時智能芯片的功耗很低、智能計算速度很快,可以完成信息的采集、提取工作,依靠本地化計算也能控制系統(tǒng)的計算成本。

        4? 結語

        泛在電力物聯(lián)網中的使用可以提高電力物聯(lián)網控制效果,為了通過泛來提升對電力物聯(lián)網的控制,需要構建好電力物聯(lián)網的框架,通過使用相關關鍵技術,提升電力物聯(lián)網的反應速度,提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

        參考文獻

        [1] 彭謙,周曉潔,楊睿,等.泛在電力物聯(lián)網環(huán)境下的綜合能源型售電公司參與電力市場競爭的報價策略研究[J].電網技術,2019(11):1-8.

        [2] 李蘇秀,劉林,王雪,等.泛在電力物聯(lián)網商業(yè)模式理論體系與設計架構[J].中國電力,2019(19):1-9.

        [3] 李欽豪,張勇軍,陳佳琦,等.泛在電力物聯(lián)網發(fā)展形態(tài)與挑戰(zhàn)[J].電力系統(tǒng)自動化,2019(11):1-10.

        [4] 趙佩,陶鵬,李翀,等.物聯(lián)網信息安全技術標準研究與解讀[J].河北電力技術,2019(5):1-3.

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