于璟璟

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0 引言

經(jīng)濟(jì)進(jìn)步在社會(huì)進(jìn)程的同時(shí)，也推動(dòng)了各行業(yè)的技術(shù)升級(jí)。電能供電系統(tǒng)具有整體運(yùn)行流程繁瑣、整體容量需求較大、能耗大的特點(diǎn)，發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)中運(yùn)行的各種設(shè)備，如：電動(dòng)機(jī)、變壓器、發(fā)電機(jī)、輸電線路等在電力系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量的能量損耗，不但會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行的效率，同時(shí)還會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)的能源消耗。傳感技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合使用，在交通與智能樓宇工程中得到了廣泛的應(yīng)用。為了能夠讓電力能效管理方法應(yīng)用的更加合理，適時(shí)加大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)電力能效管理中的應(yīng)用力度，使電力系統(tǒng)管理工作能夠更加順暢的開(kāi)展。

1 基于物聯(lián)技術(shù)的企業(yè)電力能效管理系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)的大量應(yīng)用，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)正在被廣泛的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)主要提供物與物、物與人之間的溝通聯(lián)系，利用物品與物聯(lián)網(wǎng)之間建立聯(lián)系的方法，對(duì)于物品進(jìn)行相關(guān)管理與控制活動(dòng)的行為。利用無(wú)線設(shè)備的通信、傳感、射頻識(shí)別等技術(shù)的應(yīng)用，形成一個(gè)具有大容量的物品信息系統(tǒng)，通過(guò)傳感器在建筑、交通、供電相關(guān)設(shè)施、供水網(wǎng)絡(luò)中的植入，在物與物、物與人之間建立起一個(gè)強(qiáng)大的信息系統(tǒng)，使設(shè)備、人員等相關(guān)資源得以更加合理的應(yīng)用，使設(shè)備與人員的動(dòng)態(tài)管理與控制達(dá)到一個(gè)理想的效果。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)框架能夠清晰的發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)由三種層次構(gòu)成，分別為：應(yīng)用層、感知層、網(wǎng)絡(luò)層。感知層主要針對(duì)傳感設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并初步進(jìn)行處理。網(wǎng)絡(luò)層則主要是建立在感知系統(tǒng)之上的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)層主要針對(duì)傳感技術(shù)與通信技術(shù)進(jìn)行結(jié)合使用。應(yīng)用層主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層接受到感知層的相關(guān)價(jià)值數(shù)據(jù)，創(chuàng)建一個(gè)能夠滿足實(shí)際需求的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處置，為企業(yè)所需的業(yè)務(wù)開(kāi)展提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)保障。

感知層應(yīng)用了較多的無(wú)線傳感設(shè)施，通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)電能、電壓、有功、諧波等電能的信息進(jìn)行分析及監(jiān)控的形式，能夠及時(shí)對(duì)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集處理。網(wǎng)絡(luò)層則主要對(duì)終端傳感信息進(jìn)行采集，并通過(guò)打包進(jìn)行處理的形式，利用協(xié)查波通信的形式，將電能與電網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳至服務(wù)器。可以根據(jù)電網(wǎng)的能效進(jìn)行參數(shù)控制，利用命令信息進(jìn)行感知層參數(shù)控制，服務(wù)器與客戶端是應(yīng)用層重要的構(gòu)成，是電網(wǎng)能效控制的核心，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目蛻暨M(jìn)行參數(shù)分析、整理及存儲(chǔ)等相關(guān)操作，利用科學(xué)的計(jì)算方法，具有針對(duì)性的開(kāi)展故障的檢測(cè)工作、線損的控制管理、電力設(shè)備能效的優(yōu)化措施等。

2 企業(yè)電力能效管理的參數(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

線損與線損率是電網(wǎng)能效的重要指標(biāo)，線損就是電網(wǎng)系統(tǒng)在分配與傳輸?shù)钠陂g，形成的有功功率的電力損耗，也被稱作為電力損耗，簡(jiǎn)稱電損。線損率則是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行期間線路所產(chǎn)生的電能損耗與電能系統(tǒng)的供電量之比。其公式為：

線損率=（線損電量/供電量）*100%=[（供電量-售電量）/供電量]*100%。

線損又分為：可變損耗、固定損耗、不明損耗。

可變損耗是電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，所產(chǎn)生的最大負(fù)載所決定的。與電能系統(tǒng)各元件負(fù)荷功率與元件在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的電流平方成正比例關(guān)系。即電流增加時(shí)損耗也會(huì)變大，所以，又把可變損耗稱作銅損。線圈中產(chǎn)生的電流、調(diào)相機(jī)、電抗器、互感器等相關(guān)的設(shè)備所發(fā)生的損耗。各種升壓、降壓、配電變壓所產(chǎn)生的挏損都屬于可變損耗。

固定損耗則主要通過(guò)設(shè)施運(yùn)行期間電壓所產(chǎn)生的損耗，又被稱鐵損耗或者穿戴損耗。按照其組成可以分為調(diào)壓器、電抗器、線圈鐵損、變壓器鐵損等。

不明損耗則主要針對(duì)管理方法而言，電能計(jì)量設(shè)備計(jì)算誤差，用戶竊電等行為、絕緣能力較差所引起的泄露損耗。

3 基于遺傳算法的電網(wǎng)能效優(yōu)化策略

應(yīng)用層服務(wù)器能夠?qū)€損及線損率進(jìn)行有效的分析，對(duì)于相關(guān)的數(shù)據(jù)信息選擇合適的計(jì)算方法進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)感知層的控制，使電能損耗得到更好的優(yōu)化及控制。

遺傳算法是通過(guò)達(dá)爾文進(jìn)化論的遺傳機(jī)理形成的計(jì)算模型。同時(shí)也是自然進(jìn)化最優(yōu)解。利用需要簡(jiǎn)化的原理，不斷的進(jìn)行優(yōu)勝劣汰，從而找到更好的解決處理方案。通過(guò)健康狀態(tài)選擇優(yōu)質(zhì)個(gè)體，應(yīng)用自然遺傳結(jié)合基因運(yùn)算交叉及變異所產(chǎn)生的最優(yōu)解決方案，利用對(duì)末代種群最優(yōu)個(gè)體解碼的形式，創(chuàng)建模型，對(duì)染色體進(jìn)行有序的編碼，找出個(gè)體的適應(yīng)值，利用遺傳算法進(jìn)行選擇、交叉以及變異的相關(guān)操作，判斷其滿足或終止進(jìn)行的條件，如圖2所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)基于物聯(lián)技術(shù)的企業(yè)電力能效管理方法研究分析，認(rèn)識(shí)到基于物聯(lián)技術(shù)的企業(yè)電力能效管理系統(tǒng)：物聯(lián)網(wǎng)由三種層次構(gòu)成，分別為：應(yīng)用層、感知層、網(wǎng)絡(luò)層。感知層主要針對(duì)傳感設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并初步進(jìn)行處理。企業(yè)電力能效管理的參數(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)線損又分為：可變損耗、固定損耗、不明損耗。基于遺傳算法的電網(wǎng)能效優(yōu)化策略：應(yīng)用層服務(wù)器能夠?qū)€損及線損率進(jìn)行有效的分析，對(duì)于相關(guān)的數(shù)據(jù)信息選擇合適的計(jì)算方法進(jìn)行優(yōu)化，利用對(duì)感知層的控制，使電能損耗得到更好的優(yōu)化及控制。相信在專業(yè)技術(shù)人員合理策略的應(yīng)用之下，物聯(lián)技術(shù)在企業(yè)電力能效管理中的方法會(huì)得到更好的應(yīng)用。

圖2 遺傳算法及流程