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物联网技术在电力系统中的应用探讨

更新时间:2016-07-05

自温家宝总理提出“感知中国”的政策方针以来,物联网被正式列为中国五大新兴战略性产业之一,其发展前景与影响力必然会引起全社会广泛的关注,目前物联网技术的应用已经发展到中国全社会的生活、生产中。物联网的新一代技术已经充分地应用在各行各业中,随着通信技术的发展,电力系统的多传感器系统已经逐步升级为一个物联网系统。

1 物联网技术的概念以及发展趋势

1.1 物联网的概念

物联网技术是在互联网的基础上延伸和扩展的一种网络技术,核心和基础仍是通过互联网进行有效链接。通过用户端有效地延伸和扩展,对任何物品和物品之间进行通讯和信息交换。简单讲,物联网能起到信息传递与控制的作用。

传统报纸在媒体融合时代,要想突破自我,一定要明白自己的特点,知道自己哪些方面发展不足,采用多个平台进行开发,促进自己的转型和升级。《人民日报》就是一个很好的例子,《人民日报》从自己的实际情况出发,建立了一个完善的运营体系,用新媒体的思想促进自身的改革。《人民日报》给党报的传播提供了一定的优势,而且《人民日报》也非常接地气,开发了微信、微博公众号,在微信公众号上经常推送一些时政内容,还有和人们实际生活息息相关的小窍门,采用心灵鸡汤等方式,大家看到了一个不一样的《人民日报》。现在,《人民日报》的受众越来越多了。

提水工程使用压力管道居多,因复杂的运行工况、多变的地形条件,要求选用的管材,应具有很好的可靠性和较好的经济性。结合国内管材生产及使用情况,在高工压、长距离输水工程中使用较多的主要有钢管(SP)、球墨铸铁管(DIP)、玻璃钢夹砂管(FRPM)、PE管四种管材。

常见的灯光形态有点光源、线光源、面光源,通过三种光源的布置营造不同的展示氛围,塑造展示空间形态,绚丽空间色彩。通过不同形态灯光的多手法配置满足参展者的视觉观赏需要。

1.2 物联网技术的应用

由于世界经济的快速发展,能源的需求量持续增长,坚强智能电网能够实现物联网与智能电网相结合后全面的智能化控制。以智能控制为手段,对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节进行全智能化管理。物联网技术也是坚强智能电网的基础,通过物联网技术的推动,对电网、智能变电站、配电线路、用户、发电厂等运行的状态进行实时监控,以全面实现对电力系统的智能控制和信息互联互通[4]

通讯射频识别技术也是传感器技术中的一种传感方式。其是将无线射频技术和嵌入式技术融合在一起的综合技术,类似于条码扫描技术。通讯射频识别技术是一种简单实用、易于操作且适应性强的自动化控制的应用技术。通讯射频识别技术比较常见,比如日常生活中经常接触到的门禁系统、自动收费、识别车辆、物流跟踪等。

传感器技术是互联网应用中的关键技术,是获取信息的重要技术手段。我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是:“能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”。传感器的技术应用种类繁多,原理各有不同。比如被广泛使用的电子秤以及精确控制空调制冷剂等都运用了传感技术中的其中某项技术。

物联网技术主要是利用通讯射频识别技术、数据通信技术等组成一个整合性网络,其主要特点就是实现信息共享,为各行业的信息交流以及发展提供便利条件。在物联网世界里,通过预先制定的规范,彼此交流,达到一定目的。物联网作为媒介,将世间万物与虚拟的互联网融合在一起,从而形成统一的整合网络,全球全世界的运转都会以此整合网络为基础,展开社会经济活动[3]

1.2.2 通讯射频识别技术

1.2.1 传感器技术

从所有制来看,2017年中国非金融企业部门的杠杆率下降主要贡献者是私有制企业。总体来看,国有企业不仅杠杆率高于私有企业,而且杠杆率的增长速度也要高于私有企业。即使是2017年,国有企业资产负债率仅仅降低了0.4%,降幅远远低于非金融部门的平均水平。此外,截止到2017年年底,国有企业的负债占全部非金融企业负债的62%,因而降低国有企业杠杆是整个降杠杆任务,防范化解金融风险的重点。

物联网体系主要组成有:运营支撑系统、传感网络系统、业务应用系统、无线通信系统等。

嵌入式技术是将软件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术综合在一起的复杂技术,简单来说就是将接收到的信息进行分类整理的过程。嵌入式技术的应用范围很大,比如小到我们身边使用的收音机等电子设备,大到航天卫星系统等[2]

1.3 物联网的技术特点

在Leeway模型的基础上,首先基于内河流场的统计特征,建立风流影响下漂移速度预测模型,利用风流场数据的不确定性特征不断更新失踪物体的可能位置,然后结合航道岸线特征,预测失踪物体最终可能漂移终点位置的分布情况。

1.4 物联网的体系构架

1.2.3 嵌入式系统技术

根据第二期《中国居民金融能力报告》显示,中国居民的收入大部分来源于工资,财资产收入占比远远低于美国等发达国家。其主要原因在于中国居民对于理财的认识不足,与此同时大部分的居民金融知识匮乏,又不愿意依靠专业理财人员,所以在进行资产投资时,一方面无法找到适合的理财途径,另一方面容易形成负收益。因此应当积极开展金融知识普及教育、普及理财知识、建立必要的信用保障机制,让居民更加放心的进行理财咨询和理财业务。

1.5 物联网的不足

目前,国家正大力发展物联网科技,物联网需要有合理的规范进行指导,标准的流程进行实际运作,统一物体编码和提高网络信息安全仍是物联网技术需要解决的难题,物联网技术正处于发展和完善阶段,因此长期的研发和改善仍是需要重视的问题。

2 电力系统融合物联网技术

2.1 应用功能特点

物联网技术在输电环节、变电环节、配用电环节中的应用非常广泛。首先,在输电环节上,物联网技术的应用主要体现在输电线路在线监控系统。包括视频、图像监控系统、状态监测、动态监测、输电塔监测、输电线路覆冰监测等;第二,变电环节上,变电站是电网的枢纽,其作用是实现调度中心集中调度、变电站设备无人值守等;最后在配用电环节上,利用物联网技术,可考虑采用开放频率的无线通信方式并与现有的电力通信系统相融合,形成符合智能电网要求的配电网统一通信解决方案。依靠物联网技术,可以实现降低电压节能技术,通过适当地降低电压来减少用电量,真正将节能减排工作落实在应用中。物联网技术在智能电表和高级计量设施的使用中也有一定的实用价值,通过对用电设备的分析判断,在保证其安全可靠运行的前提下进行使用[5]

2.2 坚强智能电网

物联网技术的应用在当今社会非常广泛,交通、工业、教育、医疗管理、环境保护、市政建设、通信网络、国家电网等领域都有涉及。物联网技术已经延伸到人们生活的方方面面,可以说,在物联网技术的推动下,无论是对社会的经济发展还是对人们生活质量的提高都起到了重要的作用。物联网技术目前已经涵盖很多方面,主要包括:传感器技术、通讯射频识别(RFID)、嵌入式系统技术等[1]

2.3 物联网在输电、变电、配用电的应用

电力系统融合物联网技术简称为电力物联网,其是指电力系统中各种电力设备与设备之间、设备与人员之间通过各种传感器形成的智能网络。电力物联网功能特点主要有:节能减耗、加强设备运行安全稳定、保障人身安全、“无纸化”办公的推进等。

3 物联网技术在电力通信系统中的应用

物联网技术主要应用在电力系统的应急通信、配网自动化、智能化电网等方面,物联网技术为电网实现智能化提供了有力的技术保障。

3.1 应急通信

应急通信发生的时间和地点都是不固定的,在这样的情况下,就不能确定指挥中心和事故发生的具体地点,也增大了彼此联系的难度。通常情况下,抢险人员在到达抢修现场时,要对问题进行详细检查,并通过电话和视频等方式向指挥中心传达现场情况,这样的传统做法会增加抢险的耗时。但物联网技术的出现和应用,为指挥中心的调度工作提供了很大便捷。物联网技术可以帮助指挥中心或应急处理中心对电网状态和设备运行进行监测,如果现场发生意外情况,物联网技术就能够对事故现场进行准确定位,并能清晰地找出现场设备和配件损坏的具体情况。这样根据现场情况就能准确地调拨人员和抢修设备到达现场,不会有资源浪费的情况发生。也能更进一步地提高处理事故的效率。

3.2 配网通信

配网主要通过载波通信、光纤通信、无线宽带技术与租用无线公网等来运行。配网的结构比较复杂,通常情况下,电压等级比较多、支线多、分布广和变动比较频繁。目前,配电网不能独自实现通信,而是需要借助于光纤通信和载波通信来完成。但有时配电网的改动次数频繁,现实中却不能随之改变配电网点问题。物联网技术就能很好地解决配电终端的问题,能够保证配电主站之间与和配电网点的有效连接。仅需将配电网中的设备及其附件连接互联网,便可顺利地完成配网的通信业务。并且实现配网的遥信、遥测、遥控等自动化技术。由此可见,物联网技术能有效地解决配电终端数量多和经常发生变动的问题。图1所示为配电网自动化体系图[6]

图1 配电网自动化体系图

3.3 物联网技术应用于智能电网

将物联网技术应用于智能电网中,在通信系统中的作用可以表现在,增强其通讯技术、控制技术、测量技术、节能控制、监测设备状态、电网设备状态在线监测技术、相关事故确定跟踪技术等。物联网技术与通讯系统智能电网的有机结合,安全高效的运行,能够提高管理效率和应急灵敏度,更能够迎合现今社会倡导的低碳生活的发展需求[7]

4 应用展望

4.1 物联网的发展趋势

在物联网发展初期,越来越多的设备被放入通信模块,通过移动网络(中国移动、中国电信、中国联通和卫星通讯公司)、WiFi、蓝牙等进行技术连接。目前的物联网核心发展技术是通过基础网络的建设,将更多的设备进行连接入网以及管理,并最终实现终端智能化的建设。随着物联网技术的发展,以后会有更多设备链接入网,海量的数据连接采集,继而形成庞大的物联网大数据。海量数据被感知和采集,集中汇集到云平台进行存储、分类和分析,使此时的传感器等得到进一步多样化、智能化的改善。AEP平台、云存储、云计算、数据分析等在快速发展的同时会对物联网技术的发展起到推动作用。最后,物联网的发展将会实现初始人工智能,物联网数据将会发挥出最大价值。物联网技术将会在未来科学技术的发展中起到关键作用,其发展趋势必然越来越与国际化接轨[7]

4.2 物联网在电力系统中的应用以及发展

电力系统中应用物联网应该对输电技术网络进行优化和升级,使其成为配电网络中的主要通信途径和手段。在电力系统中应用物联网技术,能够改善输电通信基础网络,提高输电通信网络的稳定性和可靠性。物联网技术的使用,实现公网与无线网络中一些难以实现的功能,能够在电力应急情况下抵御恶劣气候环境,增强抗灾抗险的通信体系。在物联网技术与电力通讯系统的融合下,可以有效地开展电力通信专网未覆盖的部分生产场所(移动生产检修巡检业务、电压监测业务)和营业场所接入、配网自动化接入、客户服务、办公电话、计量、应急灯业务等的通信业务。

5 结束语

在通信技术发展迅猛的今天,物联网也迎来了高速的发展。物联网平台其实是起到了承上启下的作用,未来的物联网技术将会围绕政府、企业、消费者衍生出更多样化的应用,创造出巨大的社会价值。目前全球移动通信已经将5G作为研究的热门,在即将到来的5G时代,物联网将使“万物互联”成为可能,也必将促使电力通信系统快速发展。

参考文献:

[1] 黄勇达,徐高翔,赵卓,等.智能电网建设中物联网技术的应用探讨[J].中国科技纵横,2016(10):170+173.

[2] 仝琛石.基于物联网技术的电力设备状态检修研究[J].电子测试,2016(22):76-77.

[3] 徐胜朋,于桂波,徐盛涛,等.电力物联网安全技术分析[J].信息化建设,2016(10):371.

[3] 徐明伟,王鹏,王瑞宁,等.物联网技术在电力系统的应用展望[J].商品与质量,2016(30):44-45.

[4] 郭昌华.物联网技术在电力系统中的应用[J].科学与信息化,2017(9):8-10+12.

[5] 薛艳霞,任社宜.物联网技术及其在电力系统通信中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(27):1074.

[6] 郑家琪.物联网技术及其在智能电网建设中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(11):923.

[7] 廖言海,陶飞.物联网技术在现代变电运维工作中的应用分析[J].中国科技投资,2017(15):188.

曾智虹
《甘肃科技纵横》 2018年第05期
《甘肃科技纵横》2018年第05期文献

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