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        物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

        2021-11-29 15:52:49童祥
        魅力中國 2021年39期
        關(guān)鍵詞:聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)傳感器

        童祥

        (鎮(zhèn)江三新供電服務(wù)有限公司揚(yáng)中分公司,江蘇 揚(yáng)中 212210)

        現(xiàn)如今在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),其在電力行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的有效融合,已經(jīng)成為當(dāng)前研究的全新課題,通過采用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)行電力設(shè)備狀態(tài)檢測工作,能夠全面提高設(shè)備檢測的水平,并且物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)間存在十分密切的聯(lián)系,二者都是數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的成果,能夠起到分析和決策方面的作用。此外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器技術(shù)以及通信技術(shù)等也為智能電網(wǎng)快速發(fā)展提供了保障,在智能電網(wǎng)中合理地對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,能夠?qū)﹄娏υO(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和提高電力的整體生產(chǎn)效率,保證智能電網(wǎng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量得到提高,同時(shí)智能電網(wǎng)是由不同的自動化輸電和配電設(shè)備所構(gòu)成,可以在比較短時(shí)間內(nèi)對電力市場的需要進(jìn)行響應(yīng),具有智能化結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息互通,為用戶提供出更加可靠以及安全的電力資源。

        一、分析現(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

        物聯(lián)網(wǎng)通過合理借助二維碼和GPS 等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及物品之間的連接,作為一種新型的技術(shù),在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用時(shí)間比較短,在現(xiàn)如今發(fā)展背景,為網(wǎng)絡(luò)和物質(zhì)的連接提供出了相應(yīng)的便利條件,但是為了保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行,必須對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行完善和優(yōu)化,同時(shí)當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也是為網(wǎng)絡(luò)和物品連接提供出更加便捷的條件,但為了保證安全穩(wěn)定性,仍需要對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步完善優(yōu)化,借助完善成熟的傳感器技術(shù),讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到成熟發(fā)展。這就需要讓物聯(lián)網(wǎng)得到有效融合,進(jìn)而應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,打造出智能電網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)對安全性要求較高,而且需要在一個(gè)相對來說比較完整的網(wǎng)絡(luò)體系、通信協(xié)議中進(jìn)行落實(shí),確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加成熟。此外智能電網(wǎng)所覆蓋的環(huán)節(jié)較多,信息化和自動化程度較高,各類電源和用電設(shè)備都可以引入其中,作為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮著十分重要的作用,電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和智能變電站以及發(fā)電廠都在實(shí)時(shí)監(jiān)測下進(jìn)行,這樣做的目的能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)全景全息的感知和智能控制,在現(xiàn)如今發(fā)展背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到不斷進(jìn)步,可以為智能電網(wǎng)提供更加可靠的術(shù)支撐,保證電力系統(tǒng)的安全與質(zhì)量。

        二、分析物聯(lián)網(wǎng)與智能電力存在的關(guān)系

        首先對于智能電網(wǎng)而言,其智能化主要是表現(xiàn)為可以實(shí)時(shí)控制和科學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,還有可智能決策上,同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)還能進(jìn)一步起到控制以及分析的作用。因此對于智能電網(wǎng)而言,和物聯(lián)網(wǎng)間的關(guān)系十分密切,甚至還存在系列的共性技術(shù)。對于共性技術(shù)而言,一般情況下表現(xiàn)在感知與觀測中,比如經(jīng)常使用的傳感器技術(shù)和GPS 技術(shù),同時(shí)在智能電網(wǎng)中,物聯(lián)網(wǎng)是不可缺少的重要組成內(nèi)容,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)存在較強(qiáng)的應(yīng)用性。然而智能電網(wǎng)則是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上,無論是人們的生產(chǎn),還是生活,都存在密切聯(lián)系,能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的合理應(yīng)用提供出相應(yīng)的基礎(chǔ)。再次因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)基礎(chǔ)便是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),為了對智能電網(wǎng)所有功能的有效發(fā)揮,就要對智能電網(wǎng)自身存在的優(yōu)勢進(jìn)行充分突出,合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。通過實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)互動,就必須具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力支持。快速和全面地對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和傳遞,才能保證電網(wǎng)和用戶之間的智能溝通;最后因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)建設(shè)過程中對于物聯(lián)網(wǎng)也提出了較高的一些要求,并且在智能電網(wǎng)進(jìn)行發(fā)展的過程中,對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言也是一個(gè)良好的契機(jī),使其物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向著更加多元化的方向快速發(fā)展,使其能夠具有著更好的水準(zhǔn)。此外隨著智能電網(wǎng)快速發(fā)展,在傳感器設(shè)備方面也存在較多的要求,所以傳感器的設(shè)備一般情況下是應(yīng)用到電流和溫度信息采集之中。

        三、應(yīng)用分析

        (一)分析智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

        當(dāng)今隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展,使其物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)能夠分為以下方面:一是感知層主要是應(yīng)用到感知識別設(shè)備,獲得設(shè)備的相關(guān)信息。通過裝設(shè)在設(shè)備上的傳感器接受,獲取對象的溫度和用電信息和地理位置等,之后可以采用RFID 技術(shù)以及激光掃描技術(shù)等,將其相關(guān)的信息內(nèi)容直接傳遞到網(wǎng)絡(luò)層,并且和物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境存在較大不同,智能電網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中,場景是比較復(fù)雜的,設(shè)備安裝需要承受較為惡劣的環(huán)境。二是網(wǎng)絡(luò)層。對于網(wǎng)絡(luò)層而言,則是接受感知層所獲取到的一些信息內(nèi)容,并且能夠有效地對電網(wǎng)和線路中存在的問題進(jìn)行解決,通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理應(yīng)用到智能電網(wǎng)中,能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的信息容量進(jìn)行拓展,保證客戶要求得到滿足。三是應(yīng)用層。對于應(yīng)用層來說,對應(yīng)信息系統(tǒng),并且將網(wǎng)絡(luò)層所輸出的信息作出合理加工,結(jié)合數(shù)據(jù)模型和參數(shù),進(jìn)而為智能電網(wǎng)決策提供出一定的根據(jù),此外應(yīng)用層也結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際要求,更好地實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)間相互的融合。

        (二)分析智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

        1.分析傳感器。對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言,其智能傳感器主要是獲取外界信息的關(guān)鍵途徑,通過將其和傳統(tǒng)的傳感器進(jìn)行對比能夠發(fā)現(xiàn),智能傳感器可靠性比較強(qiáng)和精度較高,并且適應(yīng)能力水平很高,小微傳感器的應(yīng)用范圍比較廣泛,存在著信息采集和分析和傳遞等作用,實(shí)際進(jìn)行安裝中較為方便,并且存在較強(qiáng)的抗干擾性,在物聯(lián)網(wǎng)中,感知層合理的應(yīng)用小微智能的傳感器,能夠使其對智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和測量,并且也是作為智能電網(wǎng)中的基礎(chǔ)內(nèi)容,現(xiàn)如今依然存在著電壓測量難度大和功率大等情況。然而除了小微智能傳感器之外,無線傳感網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中也具有較為廣泛的應(yīng)用,智能電網(wǎng)中無線傳感器逐漸應(yīng)用到信息數(shù)據(jù)收集,比如進(jìn)行智能電網(wǎng)自動化抄表和遠(yuǎn)程系統(tǒng)監(jiān)控等功能。

        2.分析通信技術(shù)。一是分析寬帶載波技術(shù)。該技術(shù)是作為通信編碼的技術(shù),和窄帶載波技術(shù)對比,自身的抗干擾能力很強(qiáng),速度很高,在通信過程中延時(shí)比較小,能夠?qū)﹄娋W(wǎng)提供出更多的服務(wù),同時(shí)載波通信技術(shù)也是可以為智能電網(wǎng)運(yùn)行提供出相應(yīng)的信息渠道,將其寬帶載波通信技術(shù)合理的應(yīng)用到智能電網(wǎng)合適區(qū)域中,可以更好的去滿足智能電網(wǎng)系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生需要,使其通信效率可以得到提高。二是5G 通信技術(shù)。針對這種技術(shù)而言,作為物聯(lián)網(wǎng)中十分關(guān)鍵的技術(shù),在傳輸過程中速度較快和容量大,能夠合理的應(yīng)用到智能電網(wǎng)電源發(fā)電情況監(jiān)測中,保證其電能利用效率得到提高,同時(shí)對于電纜的情況也是可以進(jìn)行合理評估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的隱患問題。在此之外,5G 通信技術(shù)也是可以合理的應(yīng)用無人機(jī)對輸電線路進(jìn)行巡視,對其智能電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的情況進(jìn)行拍攝,保證其巡檢智能化和可靠性能得到提高。三是低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)。這種技術(shù)則是可以結(jié)合M2M 通信場景來進(jìn)行合理優(yōu)化,結(jié)合星型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理覆蓋,在單節(jié)點(diǎn)中,其最大的覆蓋范圍可以達(dá)到十千米,這種技術(shù)的覆蓋范圍比較廣泛和功率較低,同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)配置比較靈活,可以支持定位服務(wù)和移動對象,自身的抗干擾能力十分強(qiáng),在智能電網(wǎng)中合理的進(jìn)行應(yīng)用,可以保證其設(shè)備溫度檢測和故障指示等得到合理檢測。

        3.分析云計(jì)算的技術(shù)。對于云計(jì)算的技術(shù)而言,存在較為強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)傳輸能力,同時(shí)存儲容量比較大和計(jì)算能力強(qiáng),在智能電網(wǎng)中改進(jìn)技術(shù)可以應(yīng)用到智能電網(wǎng)調(diào)度和智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析等,使其可以對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和處理。一是智能電網(wǎng)調(diào)度。智能電網(wǎng)不斷完善的基礎(chǔ)上,使其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,規(guī)模隨之增加,為使智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控以及調(diào)度,需要采取物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)對其數(shù)據(jù)作出合理的采集以及傳輸和優(yōu)化,同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,云計(jì)算技術(shù)能夠根據(jù)總線技術(shù)將其分布在不同區(qū)域調(diào)度系統(tǒng)中,對其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化進(jìn)行整合,從而打造出合理的電網(wǎng)調(diào)度平臺,使其存儲海量的數(shù)據(jù)內(nèi)容,完成智能電網(wǎng)的調(diào)度需要。二是智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析工作。智能電網(wǎng)的規(guī)模不斷的進(jìn)行擴(kuò)大,伴隨著智能電表和傳感生的出現(xiàn),會逐漸形成海量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中云計(jì)算技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)用戶和電力設(shè)備情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,使其智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析可以更加透明化,有效調(diào)節(jié)和優(yōu)化智能電網(wǎng)的服務(wù)情況。

        4.分析邊緣計(jì)算的技術(shù)。對于這種技術(shù)而言,在應(yīng)用智能電網(wǎng)中可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)延遲,并且提高任務(wù)的執(zhí)行效率,使其可以快速的響應(yīng)客戶需要。在此之外,對于邊緣化的技術(shù)而言,也可以將其控制轉(zhuǎn)移到邊緣位置,這樣能夠完成物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)分析工作,比如智能電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中存在故障問題情況下,此時(shí)邊緣計(jì)算技術(shù)能夠?qū)⒑A啃畔鬏數(shù)郊惺较到y(tǒng)中進(jìn)行處理,使其能夠提高數(shù)據(jù)處理的整體水平。

        總結(jié):總之在新時(shí)期背景下,電力系統(tǒng)每個(gè)環(huán)節(jié)都會應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),目前隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的快速發(fā)展,在智能電網(wǎng)中應(yīng)用需要結(jié)合實(shí)際情況,優(yōu)化電力運(yùn)行的安全性,保證電力系統(tǒng)的智能化和自動化水平得到全面提高,其中傳感器技術(shù)和通信技術(shù)等可以為智能電網(wǎng)的快速發(fā)展提供相應(yīng)保障,更好地實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控和調(diào)整工作,并且隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛,能夠最大程度上對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性給予充分保障,對每個(gè)用戶的電能需求給予滿足。

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