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物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用——智能電網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用智能電網(wǎng) 百恒物聯(lián) 2018-08-17 2666

物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用——智能電網(wǎng)


  科技改變生活,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化,以物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)為基礎(chǔ)的相關(guān)應(yīng)用也在現(xiàn)實生活中得以實現(xiàn)。其中,物聯(lián)網(wǎng)在國家電網(wǎng)中的應(yīng)用最為典型。科學(xué)家研究物聯(lián)網(wǎng)的目的是改善人們的生活方式,提高人們的生活水平和生活質(zhì)量。因此,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層也是最終的目的層級,該層級與人們?nèi)粘I罹o密相關(guān)。于是,物聯(lián)網(wǎng)的日常應(yīng)用就成了各大科技公司爭相研究的對象,雖然物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品并未大量推出,但物聯(lián)網(wǎng)在某些領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)卓有成效。例如,為建立健全電力設(shè)施,使人們用電更加智能和安全,電力部門致力于打造一個以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能電力系統(tǒng)。要建立這樣一個智能電力系統(tǒng),首先需要建立一個覆蓋全面的設(shè)備實物標(biāo)識系統(tǒng),與此同時,還要結(jié)合信息流、價值流、資產(chǎn)流、實物流等,共同實現(xiàn)電力設(shè)備、資金鏈以及電網(wǎng)的永續(xù)聯(lián)動,打造出一個智能管理、智能運行的電力基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。


  一些電力公司已經(jīng)開始注重存量資產(chǎn)管理體系與AM數(shù)據(jù)之間的聯(lián)動,并且將聯(lián)動數(shù)據(jù)輸入到相關(guān)平臺進(jìn)行指標(biāo)考核。但是這個過程中仍然存在較多的問題,比如資產(chǎn)變動導(dǎo)致的傳輸數(shù)據(jù)質(zhì)量下降等問題。因此,要有效鞏固資產(chǎn)聯(lián)動成果,電力部門需進(jìn)一步采取措施。

  而要解決這種電力領(lǐng)域出現(xiàn)的問題和矛盾,就要采取新的技術(shù)手段,物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)通信的應(yīng)用就恰恰滿足了這種需求。具體做法是:結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點和電力系統(tǒng)通信的特點,利用物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)手段實現(xiàn)國家電網(wǎng)的智能化管理,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的多個方面,如電力系統(tǒng)應(yīng)急通信、配網(wǎng)自動化等,從而構(gòu)建一個智能電網(wǎng)系統(tǒng)。

  (1)電力系統(tǒng)應(yīng)急通信

  電力系統(tǒng)覆蓋范圍廣,緊急情況時有發(fā)生,而應(yīng)急通信卻受時間、地點的限制,具有不確定性,因此,確定事故發(fā)生的具體位置具有隨機性,電網(wǎng)維修難度較大。傳統(tǒng)的做法是,維修人員通過電力排查來確定事故地點,并檢查事故情況,然后通過移動通訊手段,如打電話、發(fā)視頻等傳訊到電力指揮中心,進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。而如果將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入電網(wǎng)之中,電力指揮中心可以借助物聯(lián)網(wǎng)的視頻識別系統(tǒng)對電網(wǎng)的信息狀態(tài)以及各個電力設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控,從而實現(xiàn)對電力網(wǎng)絡(luò)的智能化管理。而一旦出現(xiàn)事故,射頻識別系統(tǒng)就會將事故信息及時傳送到應(yīng)急指揮中心,事故現(xiàn)場將被精確定位,人們很快就可以對出現(xiàn)事故的電力設(shè)備以及桿塔等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行及時的搶修。

  (2)配網(wǎng)通信

  在為高壓輸變電網(wǎng)配網(wǎng)時,通常會遇到很多問題,例如為10kV電壓網(wǎng)絡(luò)配網(wǎng)通常會面臨配網(wǎng)機構(gòu)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)變動頻繁、分支較多、電壓等級較多等問題。這就需要在配網(wǎng)自動化方面有所要求。目前,配網(wǎng)通信主要有三個站層,分別為通信子站、配網(wǎng)主站以及區(qū)調(diào)分站。

  ①通信子站層

  通信子站設(shè)置的變電站電壓范圍在110kV-220kV之間,需要連接通信子站層與配網(wǎng)終端的信息連線,比如與TTU、DTU、FTU等終端的連接。

  ②配網(wǎng)主站層

  配電主站與通信子站之間的通信層叫做配網(wǎng)主站層,通常情況下,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載著配網(wǎng)主站層的相關(guān)數(shù)據(jù)。

  ③區(qū)調(diào)分站層

  區(qū)調(diào)分站層是連接配電主站與區(qū)調(diào)分站之間的通信。該站層的數(shù)據(jù)同樣承載在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中,與其他站層相比,該層的數(shù)據(jù)量相對較大。

  現(xiàn)代配網(wǎng)通信的主要方式有以下幾種:一是光纖通信;二是載波通信;三是無線公共網(wǎng)絡(luò)通信;四是無線寬帶技術(shù)通信。相比之下,GPRS、CDMA等無線公網(wǎng)通信和載波通信的安全性稍弱;光纖通信雖然速度快,但施工難度大、成本也較高,不具備靈活改動能力;無線寬帶技術(shù)通信雖然可作為配電網(wǎng)的終程,但也會受到惡劣天氣、多路反射等因素的干擾。如果將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)系統(tǒng)中,不僅可以輕松解決配電終端與配電主站之間的實時通信問題,還能夠利用傳感器等物聯(lián)網(wǎng)部件將配電網(wǎng)的所有設(shè)備連接起來,形成一個由物聯(lián)網(wǎng)控制的整體網(wǎng)絡(luò),這樣,物聯(lián)網(wǎng)就能實現(xiàn)對電網(wǎng)的遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程監(jiān)測以及遠(yuǎn)程控制。傳統(tǒng)的配電通信網(wǎng)只能解決遙信、遙測信息,而物聯(lián)網(wǎng)除了具備“兩遙”信息外,還具備“遙控”的功能。另外,在物聯(lián)網(wǎng)的控制下,電力部門無需再擔(dān)心無法解決配電終端較多的問題,物聯(lián)網(wǎng)的眾多傳感器將會分散在各個電力終端上,自動完成檢測、控制和管理。物聯(lián)網(wǎng)的靈活性也能實時適應(yīng)復(fù)雜的電網(wǎng)變動,讓整個電網(wǎng)系統(tǒng)在處理緊急事務(wù)時更加靈活。

  實現(xiàn)智能電網(wǎng)需依托物聯(lián)網(wǎng)的多種技術(shù),比如傳感測量技術(shù)、遠(yuǎn)程通信技術(shù)、數(shù)據(jù)融合及管理技術(shù)等,而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能完成電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測、線路檢測、遠(yuǎn)程抄表、節(jié)能控制等相關(guān)任務(wù)。例如,在未引入物聯(lián)網(wǎng)之前,電纜的埋設(shè)、配電房的開關(guān)、桿塔的斷損等信息需要借助人工才能獲取,而在引入了互聯(lián)網(wǎng)之后,無數(shù)的傳感器將遍布電網(wǎng)的各個角落,這些傳感器將成為感知節(jié)點,將各種形式的電力設(shè)備和電力設(shè)施相互連接,構(gòu)成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)及時、有效的物物通信。電網(wǎng)的底層信息將在物聯(lián)網(wǎng)的連接下被實時、動態(tài)、高效地傳輸?shù)诫娋W(wǎng)控制中心,有利于電力部門對電網(wǎng)的有效管理,保證了電力安全的事前預(yù)防。

  除了能在電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用外,物聯(lián)網(wǎng)還能應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能家居、壞境保護、社會服務(wù)管理等多個領(lǐng)域,為人類的發(fā)展和進(jìn)步發(fā)揮重要作用。

  雖然利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)電網(wǎng)智能遠(yuǎn)程控制和管理,但是由于物聯(lián)網(wǎng)體系尚不健全,一些關(guān)鍵技術(shù)上存在技術(shù)難點,并且還沒有制定統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,相關(guān)部門還需要加大研發(fā)力度,投入更多的資金和時間,引入更多的優(yōu)秀人才。
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