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泛在电力物联网关键技术

作者:未知

  【摘 要】泛在电力物联网,是充分利用先进的、智能化的“大云物移智”等信息通信新技术,为实现电力系统各环节互联、人机交互、状态全面感知、信息高效处理,与新一代电力系统深度融合和相互渗透,实现电力生产与消费各环节实时在线连接,将现有的电力系统转变为更高效、更安全、更可靠、更具弹性和可持续性的智能网络化电力能源系统。因此,本文对泛在电力物联网的概念特点、关键技术及应用前景等方面做了简要的分析。
  【关键词】泛在电力物联网;关键技术
  一、引言
   近年来,随着社会经济的迅猛发展及能源需求的日益增长,能源供应的压力不断增大。同时,大量煤炭、石油等非清洁能源的使用所带来的环境污染问题也日益严重。因此,未来的电力系统必然将为可持续的全球经济增长提供高渗透率的清洁分布式能源。大量分布式能源的不断接入给电力系统的经济运行和安全管理提出了前所未有的挑战。物联网技术正处于应对这一挑战的最前沿,它可以通过泛在的感知技术赋予电力系统动态的灵活感知、实时通信、智能控制和可靠的信息安全等能力,不断提升电网运行控制和调度的智能化水平,持续深入提高各种类型能源之间的互动能力,从而使电网从单纯的电力传输网络向智能能源信息一体化基础设施扩展,将现有的电力系统转变为更高效、更安全、更可靠、更具弹性和可持续性的智能网络化电力能源系统。
  二、泛在电力物联网的概念及特点
   (一)泛在电力物联网的概念
   泛在电力物联网是指充分应用“大云物移智”等现代化信息通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知,信息高效處理,应用更加灵活等特征的智慧服务系统。泛在电力物联网是电网公司具有智慧化、多元化、生态化特征的“第二张网”,与电网公司坚强智能电网相辅相成、融合发展,二者协同并进形成强大平台构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。
   (二)泛在电力物联网的特点
   泛在电力物联网具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。全息感知是指电网各环节设备与用户状态的全面感知和业务全面穿透。泛在连接是指实现电网设备、用户及数据的全时空泛在连接。开放共享是指电网数据价值的共享融通,为能源行业和市场主体发展创造共享平台。融合创新是指泛在电力物联网和坚强智能电网深度融合,生产者和消费者共同参与电网业务创新,支撑电网公司创造更高水平价值。
  三、泛在电力物联网的关键技术
   (一)新型物联网设备的设计与研发
   实现信息感知是构建泛在电力物联网的首要任务,这需要将各种传感设备部署于各个目标区域以对不同的人或物进行实时感知。由于电力系统的规模庞大、结构复杂,因此需要部署成千上万个传感设备。这就要求进一步实现传感设备的简单化、低成本、低功耗和高度集成化,同时应当封装无线通信功能以减少布线等网络基础架构的部署,以大幅度降低电力物联网构建的成本和难度,便于实现众多的物联网设备与电力系统的无缝集成。由于有些传感器甚至直接置于电力设备内部,因此还需要进一步实现传感设备的小型化、微型化,以及需要考虑电磁兼容技术等。目前,一些新型传感器的设计和研发可为电力物联网的发展提供很多有益的参考,如:仿生学传感器、纳米材料传感器、生物芯片等。
   (二)大数据分析
   泛在电力物联网建设需加快构建能源大数据分析平台,利用数据挖掘、数据建模、模拟仿真、数据关联分析等技术,推动大数据在能源领域的深化应用,提升大数据技术融合、业务融合、数据融合能力,有效辅助政府决策和促进行业协同发展。随着能源互联网的大力推进,能源管理将以能源互联网为基础,以电能为支撑,综合冷、热、电、热水等多种分布式能源,构建“源-网-荷”互动的区域型能源互联网络的需求迫切,能源大数据分析平台的构建可推动数据共享融通,实现能源协调控制和综合能效管理,促进能源行业协同创新发展。
  泛在电力物联网
  四、泛在电力物联网应用前景
   (一)保障电网安全运行
   泛在电力物联网建设和发展可有效解决现阶段我国的电力存在能源分布不平衡、电网结构不合理、调节能力差等问题。一方面,利用数据共享和大数据分析等先进手段,依托运检智能分析决策系统,推动电网运维检修高度数据化和智能化,实现电网设备实时监测、主动预警、智能巡查、优化控制及高效管理。另一方面,对风能、太阳能、负荷进行实时监测,建立电力能源统一调控系统,提高电网灵活性和调节能力。此外,泛在电力物联网实物ID深化应用,可实现电网设备规划设计、采购、建设、运行等全环节、上下游信息贯通,提高精益化管理水平,保障电网安全经济运行。
   (二)智能化物联网平台技术
   建设泛在电力物联网就是要保证电力大数据治理水平的持续提升,实现电力大数据共享与开放过程中的安全管控;实现面向行业内外的跨领域智能分析应用水平的提升;实现大数据应用组件与分析探索成果的开放与共享。因此,物联管理中心应当以“云雾协同”为架构,提高数据融通和高效处理能力;掌握图数据库和图计算核心技术,研发高可靠的电网图数据库软件系统和高性能的电网拓扑分析系统;通过图计算、时序数据处理和知识图谱构建技术,解决现有应用系统实时响应能力不足和数据割裂问题,实现用户资产管理链条的全景可视化,支撑公司轻量化资产管理与系统运行;最终实现“一平台、一系统、多场景、微应用”。
  五、结语
   泛在电力物联网的建设,其最终目的是为了实现建设世界一流能源互联网企业的目标追求。泛在电力物联网建设任重道远,需要突破智能化终端、通信网优化、大数据分析等多项关键技术及重点任务。能源互联网的构成,需要坚强智能电网与泛在电力物联网“两网”的深入融合,因此泛在电力物联网的建设不可或缺。泛在电力物联网,利用“大云物移智”技术,促进能源的多元化、清洁化、综合化发展,从而实现用能、运维成本不断降低,更好地满足用户对多种用能的需求。
  【参考文献】
  [1]杨东升,王道浩,周博文,等.泛在电力物联网的关键技术与应用前景[J].发电技术,2019(2).
  [2]傅质馨,李潇逸,袁越.泛在电力物联网关键技术探讨[J].电力建设,2019,40(5):1-12.
  [3]林静,林柏.电力物联网建设中的关键技术研究[J].通讯世界,2017.
  [4]江秀臣,刘亚东,傅晓飞,等输配电设备泛在电力物联网建设思路与发展趋势[J].高电压技术,2019(5).
  作者简介:苏铭晗(1998-),男,汉族,吉林省延边朝鲜族自治州人,大连东软信息学院计算机与软件学院物联网工程专业,研究方向:人工智能。
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