电力行业物联网应用研究与实践
张静斌
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张静斌,. 电力行业物联网应用研究与实践[J]. 能源学报,2023.9. DOI:10.12721/ccn.2023.157322.
摘要:
随着现代科技的不断进步,物联网技术正逐渐迈向成熟阶段,其广泛应用正逐步渗透到各个领域。工业、服务业、农业等多个行业都已经充分利用物联网技术实现了全面的转型。在这其中,电力行业也不例外,物联网技术在电力领域的应用正得到逐渐推广。这种趋势不仅促进了电力行业的自动化和智能化,还显著提高了电力工作效率。物联网技术在电力领域的重要性愈发凸显,下面将专门探讨其在电力行业的应用现状和发展前景。
关键词: 电力物联网概述发展现状
DOI:10.12721/ccn.2023.157322
基金资助:

引言

电力行业作为关系到社会经济发展的基础行业之一,有着非常重要的地位。由于自动化,智能化的要求,物联网技术不断渗入到电力行业。物联网技术是实现电力行业自动化,智能化的关键技术。由于物联网技术的不断发展,未来电力行业将更大规模的使用物联网技术,帮助企业实现智能化和自动化。

近年来,可持续发展、绿色发展成为社会普遍关注的焦点,电力工业基于传统产业也正力求实现转型发展。在此背景下,智能电网的概念应运而生,与传统电网相比,智能电网可对各级电网进行优化控制,可获取电网的全景信息,以传统的物理电网和信息交互平台为基础,整合电力行业生产和运营中的各方面信息,为运行和管理人员提供全面完整的决策参考。而智能电网的实现,离不开电网各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控,因此,智能电网的支撑技术——物联网技术,成为电力行业研究的热点。

一、电力物联网现状问题分析

(1)应用层次有待提高

近年来,物联网技术已在电网领域取得一定的应用进展,但仍有潜力待挖掘和提升。例如,在变电站站内设备的巡检方面,根据我在实际工作中的经验,许多变电站仍然依赖运维人员手持红外测温仪进行人工巡检。这种做法不仅造成了人力和资源的浪费,还无法实现对站内电力设备的实时准确监控。实际上,电网企业可以将电力设备和生产人员纳入物联网技术的应用范围,实现设备与设备、人员与设备之间的信息交互。这种做法不仅可以减轻生产人员的工作负担,还能显著提升电网的运维效率。

(2)应用覆盖面不足

当前,电力企业将电力安全置于至关重要的位置,不断强调确保安全生产。在这一背景下,电力企业的安全生产管理旨在确保生产人员遵循规章制度,杜绝违章、违规操作。然而,目前物联网技术在电力企业的应用主要集中在生产环节,在电力企业管理层面的应用仍相对薄弱。以安全生产管理为例,尽管安监部门的稽查人员会深入生产现场开展稽查工作,但对于生产中的违规操作,仍依赖稽查人员现场调查和拍照取证的方式处理,缺乏专业、有效的远程监控系统作为安全督查的支持工具。

(3)通信网络有待进一步提升

随着5G时代的来临,物联网技术迎来了高速发展的机遇。然而,在当前,电力通信网络的覆盖范围、带宽容量以及网络可靠性等方面,尚未能够满足不断增长的生产需求。在这一背景下,变电站的视频监视系统依然面临卡顿、死机等问题。由于带宽受限,许多监视视频只能临时存储在硬盘中,无法实时传输至总部。近年来,变电站开始采用RFID技术,将设备贴上电子标签,但仍未能进一步扩展更丰富的业务接口,如WIFI、TD-LTE、5G等。现有的通信传输平台难以应对物联网技术所需的庞大数据流量。

二、现状

在不断推进的科技领域,我国早早便开始将物联网技术引入电力系统中。国家在积极推动电力物联网技术的发展同时,还建立了统一的框架和技术标准,以确保其顺利实施。在国家层面,物联网技术被明确定位为战略性新兴产业,政府一直积极支持这一领域的发展。这种政策支持引发了我国高科技企业和科研机构的积极响应,推出了大量的物联网设备,而这些设备已逐渐应用于电力系统。物联网技术的应用在电力系统中涵盖了生产、输送、控制等多个关键领域,为整个电力系统的智能化进程提供了强有力的支持。

三、应用

(1)发电环节

由于我国目前发电系统十分庞大,结构复杂。发电方式多样,包含了火力,风力,水力,核能,太阳能等多种发电方式。在目前的发电系统中存在着能源结构不合理,电力设备的调节能力不足,储能能力缺陷等问题。通过电力物联网的应用,可以帮助企业实时监控设备运行状态,从而实现发电设备的智能调节,帮助企业保护发电装置的安全稳定运行。通过监测数据帮助企业分析不同发电模式接入同一电网系统的可靠性评估。还可以帮助企业开展储能技术的研究,从而进一步推动电力物联网技术的应用。

(2)输电环节

电力输送是整个电力系统的重要一环,生产出来的电力需要庞大的电网系统输送到不同地区。在电力输送环节,我国还存在着很多问题。目前电力输送的可靠度、稳定性,设备的检修方式,设备状态的监测与国际水准还有一定距离。这些问题都需要电力物联网技术的参与,帮助企业实现输电环节的智能化。通过电力物联网技术将电力企业一次设备,二次设备有机结合起来,提高线路,等一次设备的感知能力,实现与二次设备的相互协同,提高整个电网的智能化水平。通过电力物联网技术的应用,提高电力企业在输电线路上的检测能力,帮助企业提前预知可能发生的故障,并且准确定位故障点,帮助企业提高输电环节可靠性,稳定性,帮助企业实现对输电环节的智能化。

(3)变电环节

电力企业的变电环节在整个电力系统中位置十分重要。目前我国智能化变电站技术尚不成熟,监测,检修技术不足,对变电站设备的状态监测,评估不足。通过电力物联网技术的应用,建立一整套变电站的监测,控制,评估系统,完善变电站电力物联网技术,建立统一的系统接口和物理接口。从而实现对变电站的智能监测,控制,评估,分析。通过统一的物联网接口帮助变电站融入到整个电力系统,形成统一,可靠的电力系统。

(4)配电环节

配电环节是整个电力系统的关键环节。电力物联网技术帮助电力企业提高配电网的自动化监测,自动化巡检等能力。提高电力企业配电网维护检修能力。电力物联网技术可以帮助企业快速诊断故障、配电网状态检测,快速隔离故障设备恢复供电,以及对整个配电网运行状态的分析,从而提高配电网设备的利用率,帮助工作人员快速诊断故障。由于我国配电网络庞大,复杂,通过电力物联网技术可以帮助企业建立统一的配电网管理系统,实时掌控配电站的工作状态,提高

企业的工作效率,实现配电网的智能化管理。

四、结束语

随着全球范围内电力物联网技术的快速发展,我国的电力企业和相关研究机构也在积极推进电力物联网技术在国内电力行业的广泛应用。这一推动力促使我国的电力网络朝着智能化和自动化的方向快速发展。在未来不断增长的用电需求和电网规模扩大的情况下,利用先进的电力物联网技术成为一项重要举措,有助于电力企业对庞大的电网进行智能化管理,从而提高企业运营效率,确保我国供电系统的稳定可靠运行。

参考文献

[1] 王慕维,刘文军.浅析物联网相关技术在电力行业的应用[C]//2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集.2011.

[2] 段英杰.面向智能电网的物联网架构与应用方案研究[J].电脑知识与技术:学术版, 2015(10X):2.DOI:10.14004/j.cnki.ckt.2015.2156.

[3] 周世洋.物联网在电力行业中的应用[J].华东科技:学术版, 2014(12):2.

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