淺析電力物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙東華

摘要：為了響應(yīng)我國(guó)建設(shè)低碳型、可持續(xù)發(fā)展型社會(huì)的目標(biāo)，需要對(duì)我國(guó)能源的利用及輸送進(jìn)行合理規(guī)劃，因此作為電力能源生產(chǎn)輸送的承擔(dān)者，電力系統(tǒng)的管理模式與技術(shù)理念亟待改革。智能電網(wǎng)是目前世界電力系統(tǒng)的主要建設(shè)方向，其高可靠性以及高能源利用率的特性十分符合我國(guó)國(guó)情以及今后的發(fā)展戰(zhàn)略。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能很好的滿足電網(wǎng)內(nèi)部通訊需求，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化與自動(dòng)化，提高電網(wǎng)智能管理效率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用

社會(huì)對(duì)電的依賴，要求更高的供電可靠性、優(yōu)質(zhì)性、經(jīng)濟(jì)性，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大，電網(wǎng)的形態(tài)發(fā)生變化，使供電壓力越來(lái)越大;電力市場(chǎng)逐漸開(kāi)放，輸配電價(jià)格日益降低、電量增長(zhǎng)減速，電網(wǎng)業(yè)務(wù)面臨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng);5G網(wǎng)絡(luò)、低功耗器件、人工智能、邊緣計(jì)算等高新技術(shù)的快速發(fā)展，促使了全面感知、全程在線、全要素互聯(lián)的能源電力新業(yè)態(tài)的形成和發(fā)展，也迫使國(guó)家電網(wǎng)打破傳統(tǒng)行業(yè)態(tài)勢(shì)，發(fā)展運(yùn)用新技術(shù)的新型運(yùn)營(yíng)模式。為此，“三型兩網(wǎng)”的戰(zhàn)略目標(biāo)在2019年兩會(huì)報(bào)告上被提出，其中，“兩網(wǎng)”指的是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。下文將介紹泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念和建設(shè)意義，并對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用進(jìn)行展望。

1 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念及特征

1.1 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，為國(guó)家電網(wǎng)電力物聯(lián)網(wǎng)提供泛在簡(jiǎn)單訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)形式?！胺涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)”包括泛在，電力、促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)關(guān)鍵詞的解釋泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)從三個(gè)方面：“無(wú)所不在”、“電網(wǎng)”和“物聯(lián)網(wǎng)”。具體的物聯(lián)網(wǎng)泛在為一種特殊的物聯(lián)網(wǎng)泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)連接的對(duì)象往往是電氣設(shè)備，家用電器和其他物理對(duì)象本身，在不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)的幫助下，創(chuàng)建互連的泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)形式，一般包括互聯(lián)電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)殡娋W(wǎng)覆蓋大量用戶為了創(chuàng)建不同的參數(shù)，在電力系統(tǒng)中，泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)還應(yīng)該促進(jìn)社交網(wǎng)絡(luò)的推導(dǎo)，商業(yè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)交易，資本網(wǎng)絡(luò)和其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

1.2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特征

無(wú)所不在是物聯(lián)網(wǎng)泛在主要特征，泛在為“互聯(lián)網(wǎng)”中任何人和任何東西，泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)是復(fù)雜、包容、開(kāi)放和創(chuàng)新的。特定的復(fù)雜性指的是電力相關(guān)實(shí)體連接的廣泛性，泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)連接大量的電網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、資本網(wǎng)絡(luò)等，以先進(jìn)的通信、人工智能技術(shù)為依托。大數(shù)據(jù)和其他技術(shù)泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)操作涉及多維度的討論。包容是指泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)連接不僅包含電力系統(tǒng)直接相關(guān)的物理對(duì)象（如變壓器、配電線路），也向每個(gè)家庭電氣設(shè)備用戶佩戴設(shè)備擴(kuò)展，甚至延伸至環(huán)境氣象資料的收集創(chuàng)建多連桿數(shù)據(jù)庫(kù)。開(kāi)放指的是泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)更多的一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)作用，不僅電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商本身有高級(jí)用戶，不同的參與者很容易主動(dòng)融入物聯(lián)網(wǎng)，為自己提供泛在的力量支持。其他行業(yè)能夠創(chuàng)造價(jià)值以實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的參與創(chuàng)建，對(duì)泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)采集形式進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)對(duì)及時(shí)通信控制等方面管理，促進(jìn)基于這樣一個(gè)平臺(tái)參與一種新的商業(yè)模式生成，完成一個(gè)新的生態(tài)操作系統(tǒng)創(chuàng)造?？傊?，泛在的電力物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是一樣的復(fù)雜、包容、開(kāi)放、創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)全息知覺(jué)泛在的連接、開(kāi)放共享和業(yè)務(wù)創(chuàng)新管控。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)中應(yīng)用

不久的將來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用更加廣泛，能夠促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步推廣，優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、及其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。作為電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)是最重要的環(huán)節(jié)之一的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于電網(wǎng)對(duì)智慧及現(xiàn)代化的方向發(fā)展的推動(dòng)。與風(fēng)和太陽(yáng)的便利融合利用實(shí)現(xiàn)了清潔能源的便捷使用，已成為最重要的電力系統(tǒng)發(fā)電形式之一。當(dāng)前的實(shí)際開(kāi)發(fā)中，風(fēng)力發(fā)電站的利潤(rùn)收入相對(duì)較低。為了解決這個(gè)問(wèn)題，電廠應(yīng)該積極開(kāi)發(fā)和制造的一種新型的風(fēng)機(jī)設(shè)備。風(fēng)電機(jī)設(shè)備連接到先進(jìn)的傳感系統(tǒng)投入電力生產(chǎn)階段，需要基于物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代傳感器設(shè)備的支持，從而方便應(yīng)對(duì)天氣變化對(duì)風(fēng)機(jī)的輸出的影響。根據(jù)天氣狀況的實(shí)時(shí)變化，選擇一個(gè)更有效的發(fā)電模式，確保分布式電源的輸出總是在可控范圍內(nèi)。借助這種形式，方便提高其他清潔能源如風(fēng)能的效率。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)輸配電環(huán)節(jié)中應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力領(lǐng)域的電力供應(yīng)和分配的關(guān)鍵，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中電力系統(tǒng)傳輸主要是反映在傳感器的應(yīng)用部署中，在電力系統(tǒng)的電力供配環(huán)節(jié)，能夠便于工作人員在相關(guān)環(huán)節(jié)完成的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)輸電線路的輸電和配電狀態(tài)，通過(guò)智能傳感器于輸電線路的裝配，實(shí)現(xiàn)線損等運(yùn)行狀態(tài)信息、絕緣損耗和頻率異常信息的及時(shí)反饋，向系統(tǒng)監(jiān)督中心提供基礎(chǔ)信息內(nèi)容。員工完成合理、科學(xué)的調(diào)整傳輸系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，對(duì)整體調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化。

此外，無(wú)人攝影系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)在電力系統(tǒng)逐漸興起應(yīng)用，這種檢驗(yàn)方法是結(jié)合無(wú)人攝影系統(tǒng)設(shè)備，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助下通過(guò)無(wú)線通信來(lái)幫助員工掌握輸電和配電環(huán)節(jié)全面情況，有效地將物聯(lián)網(wǎng)通信的速度和質(zhì)量全面提高。無(wú)人攝影系統(tǒng)方便提高傳播圖片的數(shù)量和質(zhì)量，加強(qiáng)可靠性和有效性的檢查鏈接，在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)上，無(wú)人攝影系統(tǒng)的檢查很容易擺脫地理環(huán)境和其他因素的影響，實(shí)現(xiàn)更可靠的新的巡邏模式的提供，優(yōu)化電力系統(tǒng)的傳輸水平。大量的分布式電源的新型形式推動(dòng)電動(dòng)汽車、家用電器等家用電器的生產(chǎn)。分布式電源以其良好的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向系統(tǒng)內(nèi)部融入，在技術(shù)特性支持下，跟蹤負(fù)載曲線變化以便及時(shí)掌握系統(tǒng)的工作情況。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)用電環(huán)節(jié)中應(yīng)用

除了應(yīng)用在發(fā)電、輸電和配電環(huán)節(jié)應(yīng)用廣泛外，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)還在電力系統(tǒng)用電環(huán)節(jié)有較大作用，其新的靈活負(fù)荷生產(chǎn)形式對(duì)電力系統(tǒng)有顯著發(fā)展推動(dòng)效果。根據(jù)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的調(diào)研結(jié)果表明，將柔性負(fù)載應(yīng)用于國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)功耗環(huán)節(jié)，大大方便了ADN的主動(dòng)控制和主動(dòng)管理活動(dòng)的完成，方便對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用下智能表盤計(jì)量工作觀測(cè)分析完成，以確保系統(tǒng)的內(nèi)部電氣設(shè)備維持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)際操作狀態(tài)。隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展水平逐漸上升。物聯(lián)網(wǎng)方便的信息技術(shù)的發(fā)展水平和影響著驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的荷載特征，以市場(chǎng)電價(jià)的科學(xué)管理與操作為指導(dǎo)，形成對(duì)電動(dòng)汽車的充電和放電合理、科學(xué)控制，為當(dāng)前行業(yè)中的特殊專業(yè)管理模式，能夠有效促進(jìn)行業(yè)的整體發(fā)展。

3 總結(jié)

電力系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅方便了電力系統(tǒng)輸配鏈路穩(wěn)定性和可靠性的維持，而且方便了作為電力系統(tǒng)輸配網(wǎng)絡(luò)主要通信方式對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信的缺點(diǎn)的改善。相關(guān)領(lǐng)域的人員需要充分探索合理的應(yīng)用模式下電力系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用形式，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代電力供應(yīng)和分配系統(tǒng)中的重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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