“物联网+大数据”技术在电网运维中的应用研究
杜伟
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

杜伟,. “物联网+大数据”技术在电网运维中的应用研究[J]. 电网技术研究,2021.4. DOI:10.12721/ccn.2021.157034.
摘要: 近几年,国家电网开始大力提倡建设电力物联网,物联网在电力领域的应用价值也逐步得到体现,尤其是在电力运维检修方面作用巨大。在没有引入物联网技术之前,电力设备之间的联系相对单一且薄弱。应用物联网技术后,电力设备之间的联系进一步得到强化,电力设备的智能化运检也变得更为高效和及时。通过对相关设备进行实时监测,电力管理人员对设备数据进行综合分析判断,并对故障问题进行及时处理,在电力设备治理预防阶段,管理人员通过分析各种电力数据,可以进一步制定相应的预警机制。
关键词: 物联网;大数据;电网运维
DOI:10.12721/ccn.2021.157034
基金资助:

1. 引言

随着经济的迅猛发展,用电需求愈来愈大,2020年全社会用电量规模已超7万亿度。在用电规模快速扩充的状况下,用电线路老化、变配电配置不合理、专业电力运维人员缺乏等诸多不利因素也逐渐浮出水面。而配电室的正常安全运行,也就成了我们工作生活中必要的保障。在这种大的行业背景下,市场迫切需要专业、高效、经济的运维模式替代旧模式。

“物联网+运维”是传统电力运维结合“物联网+”技术而产生的新型电力智能运维方案,通过构建新的运维服务支撑体系,有效提升变电站运行的安全、效率和经济性。

2. 物联网技术架构

物联网(IOT)由国际电信联盟(ITU)的定义为:通过二维码读取设备、射频识别装置(RFID)、红外线感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按照既定协议,把任何物品与互联网连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网将传感器与智能处理相结合,运用云计算、模式识别等多种智能技术,拓展应用领域。从传感器获取的海量信息中,分析、处理得到有意义的信息,以满足不同用户的不同需求,找到新的应用领域和模式[1]

截图1739430417.png

图1 基于物联网的电力运维云平台架构图

电力物联网可以提供对电网基础运行业务和企业现代化运营模式的全方位支撑,重点围绕电力物联网感知层、网络层及应用层展开:

感知层重点研究统一的信息模型,具体包括统一标识、统一语义、统一数据表达格式、安全防护等,形成相关标准规范,研发系列传感器、传感芯片、标准化通信模块及信息格式转换设备等。

网络层重点研究并制定统一通信规约,研发标准化通信芯片、无线通信装置、骨干网通信装置、标准化接入网关、网管系统等,引入多种融合通信技术,丰富通信手段,解决信息中远距离可靠传输问题。

应用层重点研究基于SG-ERP架构的物联网统一数据模型,实现数据存储管理及统一服务,开发电力物联网综合应用平台,为现有业务系统及应用服务提供支撑。

3.  “物联网+运维”云平台建设思路

通过“物联网+大数据”技术,构建一套配电室运维监控系统。这是一个对电力运行的动态信息进行数据采集、数据处理、数据存储、数据传输、设备控制为一体的综合平台。通过该平台,对引起电气火灾的主要因素(电流、线缆温度、剩余电流、故障电弧)进行实时在线监测和统计分析,及时发现电气线路和用电设备潜在的安全隐患。 

“物联网+运维”云平台功能划分:

(1) 在线监测

实时在线监测线缆电压、电流、有功功率、正反向有功电度、正反向无功电度、温度、剩余电流、谐波、故障电弧,并形成数据报表,实时曲线展示。

(2) 电气安全评估

分析电气回路相关电参数,判断故障发生的原因及隐患发展趋势。

(3) 实时预警

系统对变位越限事件进行实时监测,并根据事件等级发出告警。系统报警时自动弹出报警窗口,并发出声音或语音提醒。

(4) 数据推送

实时将预警信息形成数据报表 ,给用户/客户端提供实效通知,为线下运维人员下达/发布任务推送。

(5) 远程处置

后台专家进行远程故障分析,精准调配现场人员解决处理,用户通过最高权限进行远程投切操作。

(6) 历史数据查询分析

对剩余电流动作、线缆超温、过压、欠压、短路、故障跳闸、电流电压越限等异常事件进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警进行历史追溯、查询统计、事故分析。

4. “物联网+运维”云平台优势

(1) 成本优势

一是采用集中监控的自动化技术与互联+的模式,实现无人值班或少人值班,每年节省50% - 80%的人员成本;二是利用高精端的检测设备和技术(红外热成像局放检测仪等),对设备进行定期带电检测,能及时发现设备的安全隐患,并有效处理,每年至少节省30%的隐性成本; 

(2) 安全优势

通过自动化技术和互联网通讯技术相结合,轻松把配电室的各种状态数据、视频及报警信号进行采集、传输、统计至云平台,24小时不间断监管。当出现异常或故障时,系统会实时告警,通知应急小组第一时间进行处理,变被动为主动; 

(3) 大数据云计算优势

通过大数据云计算的技术优势,系统的云平台告警数据最大网络延迟小于3秒。并且系统的配电室运行状态安全可视化,系统平台可以很好地把影响配电室安全运行的众多因素,经过科学逻辑统计和分析进行评价,非常科学准确,而且该系统还可实现设备全寿命周期管理。

(4) 服务优势

24小时远程值班守护及完善的综合应急预案服务,随时处理配电室的问题; 

5. 结语

物联网技术是智能电网的重要支撑技术,可以为智能电网带来多方面价值,可全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度,提升电力系统分析、预警、自愈及防范灾害的能力,提升电网安全运行水平,实现智能电网“电力流、信息流、业务流”的高度融合,以及电力从生产到消费各环节的精细化管理,达到节能降耗、经济高效的目的。

参考文献:

 [1] 中国互联网络信息中心.物联网在电力行业中的应用. 2018.

作者简介:杜伟,性别:男,汉族,河南安阳,本科硕士。

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。