基于物联网的电力系统发展分析
统对信息的处理和分析,进一步优化了电力系统的智能性和管理性,形成一个智慧型的系统。
4.1物联网是智能电网的有效补充通过上面的介绍,可以看出物联网与智能电网在支撑技术和建设内容上,尤其是网络需求方面有相似之处。但两者在建设目的和具体应用上又有不同的侧重点。智能电网整合了系统数据,发挥了中央电力体系的集成作用,实现有效的临界负荷保护,实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连,其建设目的为优化电力传输管理体系和促进能源的节约。物联网则是在重要电气设备上安装传感器,实时监测设备运行状态,进而进行辅助决策和风险预警,其建设目的为设备信息的汇聚、处理和管理。业务应用方面,智能电网主要为电力传输的优化和管理,而物联网则偏重于设备属性与控制信息的交互。因此,通过合理利用智能电网的建设成果,将电力物联网与智能电网有机结合,必将进一步提高现有电力系统的安全性、可靠性和可用性。
4.2物联网在智能电网中的应用场景4.2.1电力设备监测
在电力生产端,基于物联网的概念,在常规生产机组内部部署传感监测点,捕获机组的运行状态信息,包括电力设备的技术指数和运行参数,提高智能电网的状态监测水平。对水电企业来说,通过在水电站坝体设置感知网络,可以监测坝体变化情况,对水库可能存在的风险进行预警。同理,物联网的技术也可对风能、太阳能等新能源发电进行监测、控制和功率预测。
利用物联网技术,进一步提高了电力传输物理网络的感知能力和洞察力,实现联合处理、综合判断等功能,提高了电力生产的技术水平和智能化水平。在输电线路状态的在线监测中,通过在塔基下、杆塔上及输电线路上安装地埋振动传感器、壁挂振动传感器、倾斜传感器、距离传感器、防拆螺栓等装置采集传输线路环节的状态信息。其可监测的主要内容包括气象环境、导地线微风振动、导线温度和弧垂、输电线路风偏、覆冰、杆塔倾斜等状态信息。
4.2.2电力生产管理
由于电力生产技术的复杂性和多样性,导致电力生产现场的管理难度较大。管理不善往往会带来误操作、误进入等安全隐患。利用物联网技术可以采取工作人员的身份识别、电子工作票管理、工作环境监测、远程视频监控等手段,实现指挥中心与现场技术人员的实时通信。在巡检管理方面,通过射频识别、GPS定位、GIS系统以及无线通信网,监控设备运行环境,掌握各电力设备的运行状态数据。同时,通过识别设备,实现人员的到位监督,指导巡检人员按照标准化和规范化的工作流程进行检修和工作等。
在日常的资产管理方面,将射频识别技术和电子标签系统应用于电力资产,进行资产的身份管理、状态监测以及资产全寿命周期管理,从而科学地提高管理水平,实现管理人员在统一平台上进行各方面的管理工作。
4.2.3电力使用管理
智能电网本身可以实现智能用电双向交互和富裕电力的回售,使用户的用电情况有所反馈,结合物联网技术,可以对用电信息进行采集、促进家居智能化和家庭能效的管理,为供电可靠性、用电效率以及节能减排提供了技术保障。
在家居智能化方面,通过在各类家用电器中内嵌智能采集模块和通信模块,使家用电器形成一个智能化网络,完成对家用电器运行状态的监测、统计分析以及控制。在具体应用中,通过建立门磁报警、窗磁报警、红外周界报警、可燃气体监测、有害气体监测等感知系统,实现家庭安全防护;通过结合光纤复合低压电缆、智能交互终端、无线通信技术和电力线载波技术,可以实现水、电、气表自动抄收和自主缴费以及用户与电网的交互功能。
4.3系统融合建设要点在以上的应用场景中,可以看出运用电力物联网的建设思想,确实地提高了智能电网的实际性能、运行状态洞察力,丰富了管理手段。但因为物联网与智能电网的相似性,尤其是在网络层,在实际的系统融合建设中应注意避免重复建设问题。要将物联网与智能电网进行有机的整合,需要统筹规划,合理安排设计和建设计划。在电力系统的规划设计和实施阶段应注意以下要点:
(1)在规划阶段需要注重电力系统的协调发展。如在智能电网的初步规划中应注意对物联网采集、通信、线路等各类拟建系统的设备或接口进行预留,在应用层需要注意相似业务的整合和集成。
(2)在电力系统
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