基于泛在电力物联网的电力运检信息化讨论

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:renrenxiaonei
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  摘要:随着我国科技时代的到来,电力已经逐渐成为家家户户必不可少的能源之一。2019年,国家电网公司两会报告中提出“泛在电力物联网”概念,从而让这一概念再一次受到大家的重视,基于此,本文就泛在电力物联网背景下的电力运检信息化进行分析讨论。
  关键词:电力物联网;电力系统;数控技术;运检信息化
  一、泛在电力物联网的内涵
  电力物联网出现早期,大家通常从物联网的角度作为切入点解释何为电力物联网。随着智能电网的兴起,大家开始研究物联网如何在智能电网中发挥作用。2019年,国家电网公司两会报告中提出“泛在电力物联网”较为流行的一种定义方式,此时物联网技术在電力系统的应用,早已脱离了单纯的信息通信领域,也慢慢区分出了智能电网与电力物联网。电力物联网被定义为:实现电网基础设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。针对“泛在”二字,国家电网公司泛在电力物联网建设大纲中的解释是:任何时间、任何地点、任何人和任何物,强调了无所不在,赋予电力物联网更高的期待和要求。
  二、物联网技术在电力系统中的应用

1、电力物联网传感器研究。感知层是电力物联网的第一层,通过传感器实现信息的识别、采集和组织。电力系统复杂多样,想要实现统一的信息交换和信息处理,就需要合理利用传感器技术,并在这一基础上研究统一的信息模型。根据研究的类别不同,现阶段研究中,与电力物联网紧密相关的传感器主要有无线传感器、气敏传感器、温度传感器。

2、电力物联网在输变电环节中的作用。电力物联网是智能电网在设备智能化上的延伸,主要解决的问题包括在线监测、状态评估、故障诊断、决策与管理等。在输电环节,电力物联网能够对输电线路进行实时监控,并共享、分析线路数据,保障输电线路安全,提高智能化输电的可靠性和安全性;在变电环节,电力物联网可以解决设备信息数字化、检修状态化和运维高效化的问题,实现变电环节的安全管理、无人化和数字化;在配电环节,配电物联网致力于解决精益化运维、定制化应用、智能化管控、网络化协同、延伸服务和综合管理问题,对内实现智能管理和资源协同,对外则与用电环节相配合,为智能用电提供接口。

3、5G与电力物联网。5G是新一代通信技术,有着海量接入、大带宽和低延时的特点,利用边缘计算技术和切片网络技术,5G时代为垂直行业变革提供了实现路径,也为电力物联网业务提供了有效支撑。目前我国上海、河南、江苏等地都已开展5G与泛在电力物联网的实践和研究,多所变电站已经能够实现高清视频回传和通信,接下来将在通信质量和统一控制方面有更多的发展。


  三、泛在电力物联网背景下的电力运检信息化研究
  1、建立完善科学的信息化体系。建立科学的信息化管理系统,其核心在于将相应的管理工作“模块化”,并且对每一个功能模块结合到自身的实际情况进行功能填充。这一程序的工作将为后续工作起到良好的引导和规范作用,而功能的不断细化也有助于发现管理工作中的盲区,同时也可根据外部条件的变化适时进行调整,具有很强的引导性和规范性。一般而言,可以对运检管理的功能进行细化,而每一个细化的模块,可以利用4M1E的模块划分方式进行具体操作功能的配置,从而形成一个比较完善和丰富的信息化管理体系。
  2、不断加强分析系统和运营管理的结合。电网分析系统关注于电网建设和管理的整个流程,其核心是对电网运行的外部环境进行一系列的规划、监控和管理。比如目前推行的三维电网分析系统,其包含了宏观规划、运行管理和细部跟踪3个管理层次,在宏观规划层次中主要对电网建设规划进行设计和信息采集等方面的辅助,同时建立起电网运检过程中的安全保障体系;在运行管理层次,系统主要对电网运行进行数据的采集监控、分析处理,并通过相关计划来处理运检过程中的问题;而细部跟踪层次则是相关信息管理的具体操作方法,包括了设备台账的统计分析与运检过程中发现的问题的处理跟踪等。此外,运营管理系统是电网运检管理信息化的另一类管理模式,目前比较成熟的是AIO生产管理系统,这一管理模式主要通过巡查系统、台账管理系统、缺陷管理系统、实时监控系统等集成的模块化功能,同时还具备很强的定位和搜索能力,有助于对运检过程中发现的异常情况的快速精准定位。这两个信息化系统的有机结合是目前电网运检信息化建设的重要发展趋势,二者功能模块的互通和嵌入,将大大提升传统管理模式的精准度和运检管理效率。
  3、加强信息化数控体系的运用。信息化数控体系在电网管理中具有十分重要的作用,它通过服务主机和一系列控制器的选择以及其间相关链接方式的确定,建立起一个完善的数字控制体系。目前在电网系统管理中得到广泛应用的是KVM主机,KVM主机通过TCP/IP协议与各个服务器主机相连。在整个数控系统中,运用CATS和KVM两种链接模式与控制机房进行有效链接。同时建立本地控制台和远程管理中心相结合的双重管理模式。其大大提高了电网系统数控的灵活性、精确性以及相互协调性。另外,电网工程的数控技术中设备大致分为作业类设备、信息搜集传递设备、控制处理类设备,控制中心可以通过处理类设备对系统进行调控,保证运行的正常和及时有效地处理突发情况。
  4、加强外部环境的监控。环境的监控主要包括了电网系统运行环境和管理环境。对电网系统运行环境而言,主要是对系统运行密切相关的温度、湿度、电压、电量等因子进行实时监控,并通过设立警戒线值来判断外部环境是否满足运行要求,当外部环节发生较大变化时,这些数据将反映到控制中心,控制中心可及时作出相应指令。而管理环境则主要指对相关人员的管理,在这方面通过UPS系统实现管理工作参数的自动显示和自动告警,以及门禁系统的建立都是十分必要的。所有的管理数据都可通过web网络实现共享。

5、逐步实现5G网络的接入和应用。电力数据的大量传输需要通过相关设备的统一化运行进行适当的维持,由于当前我国电力分布较广,范围较大,同时遍布几千个城市,因此存供电连接难的问题,在无线网络发达的今天,通过传统的无线网支持很难满足当前客户的需求,而泛在电力物联网将新型5G网络运用其中,从而大幅度提升了电力物联网的运行效。5G网络功能能够更有效的解决电力传输和地域等方面限制网络的弊端,提升网络运行速度的同时,连同现代很多高端运行设备也能同时接入,从而达到最佳的服务状态。

6、加强物联网平台的推进和使用。当前物联网平台的普及范围正在急剧扩大,通过对电力系统的数据进行合理分析,可以实现电力信息清晰化且使人能运用到现实中来,同时,一体化信息数据平台,需要具备当前大数据处理能力,可以通过实现电力系统故障诊断的人工智能水平,对相关的信息进行预算和评估。只有这样才能实现大小城市各个项目内容的在线操作,通过云计算、云数据和人工智能的相互结合,确保电力系统的稳定运行和持续使用特性。


  四、小结
  泛在电力物联网再一次“火”起来是市场推动的结果,也是整个行业发展的迫切需求。本文首先阐述了泛在电力物联网的内涵,并列举了物联技术在电力系统中的应用,最后重点对泛在电力物联网背景下的电力运检信息化进行研究讨论。以期为今后的相关工作提供参考。
  参考文献
  [1]阎金铎.电网运检管理通论[D].高等教育出版社,2007.
  [2]陈惠敏,安玲.电网运检管理信息化改革的几点思考[J].昌吉学院学报,2018(2).
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