泛在电力物联网的关键技术与应用前景

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:crazymouse
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  摘要:为了有效转变我国能源消耗方式,更好的实现节能减排目标,智能电网被提了出来,受到了全社会充分的重视。而智能电网的建设与发展,离不开物联网的支持。通过物联网技术的运用,可以促使电力管理水平得到显著提升,电力系统运行的可靠性、稳定性大大增强。因此,就需要深入研究物联网建设中的关键技术,推动我国电力行业的整体进步与发展。
  关键词:电力物聯网;关键技术;应用;前景
  引言
  电力物联网建设过程中会涉及很多传感器、终端以及系统的研制与完善,从而为各方面数据采集提供便捷的平台,一方面降低电力物联网感知方面的成本,另一方面可以为智能电网各类数据开发及应用奠定坚实的基础。随着电力物联网技术的发展,后续研究与建设应该着力于跨专业融合,从而为电网生产、经营以及管理提供更加科学、智能的支撑。
  1物联网及关键技术
  具体来讲,物联网指的是将射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备运用过来,通过连接物品与物联网,促使信息交换、通讯需求得到满足,智能化识别、定位、跟踪、监控、管理目标得到实现。 其在传感器、射频识别技术等技术设备的支持下,能够对物体、过程的声、光、热、电等不同种类信息进行实时采集,通过接入网络,有效链接物和人,更加智能化的感知、识别和管理物品与过程。
  1.1 识别技术
  物联网的一项关键技术为识别技术, 其能够促使可视化管理物品目标得到实现。 目前来讲,条形码、射频标签等为主要的识别技术。 在无线射频识别技术的支持下,通过无线电信号的运用,即可非接触式主动识别和管理特定目标。
  1.2 红外感应技术
  本种技术主要是借助于红外线来测量对温度敏感的物理性质。 物质的温度在绝对零度以上,就会有红外线辐射出来,借助于红外线感应器等设备,能够有效测量。 在测量过程中,不需要接触红外线感应器与被测物体,即可完成测量任务,具有较高的灵敏度和较快的响应速度。
  1.3 全球定位技术
  全球卫星定位系统即全球定位技术,其包括空间卫星、地面信号连接点、用户信号接收装置等组成部分,能够将较高精度的位置、速度、时间等信息全天候的提供给用户。
  2感知层概述
  2.1 激光测距传感器
  通常,在对输配电路周围的一些危险物进行测量时,为了能够准确判断周边物体是否在输配电线路的安全距离范围中,需要设置激光测距传感器,同时可以将其用于辅助测量线路弧垂等。
  2.2 导线温度传感器
  倘若要实现输电线路导线在线测温的目标,通常需要设置导线温度传感器。例如,在对终端进行测温时,通常采用微功耗技术。锂亚电池的供电方式,可以针对终端单元做好温度采集,且可以保持 5 年以上的使用寿命。因此,将微功耗技术与锂亚电池技术进行结合,
  能够有效处理测温终端单元取电的问题。
  2.3 微气象传感
  微气象传感器主要是针对环境微气象进行感应,作为一种在输电线路上设置的在线监测系统,作用是实施监测输电线路周边的实际情况,监测对象涵盖气压、温度、风速、风向以及气温等方面。同时,自动采集的各种数据会被系统传入核心监控系统,然后对其进行分析,一旦发现异常情况,系统会及时作出对应的预警提示,同时负责人员可以结合系统给予的预警信息采取必要的措施进行改善。
  2.4 智能防盗螺栓
  智能防盗螺栓相比传统防盗螺栓,融入了无线传感技术,设置了智能传模块,不仅能够代替机械螺栓,而且提升了配电网设备的防盗力度。
  2.5 电压测量传感器
  测量低压配电线路的电能质量,主要采用电压测量传感器,可以作为低压电力设备的防盗辅助设备,一定程度上能够完善防盗体系。整机对接入的配电网信号一定要重视电能质量检测工作,同时将其作为一种外部电源,不仅能够传输信号,还可以对整机供电。
  2.6 地埋式震动传感器
  水土流失、土壤震动等因素,会对输电线路造成巨大危害,因此需要做好对危险性因素的检测以及报警。为了保障监测的准确性,通常设置地埋式震动传感器,全方位探测输电线路周边,从而保障探测性稳定。安装过程中,有多重方式可以选择,如可以用螺栓、捆扎带等方式进行固定。
  3电力物联网建设中的关键技术
  3.1 通信技术
  电力物联网的建设,要求具备双向、实时、高效等特点,那么就需要积极运用通信技术, 促使系统的正常运行及各种功能需求得到充分满足。 通过合理应用通信技术,能够深入融合电力网络与通信网络,促使电力传输的利用率、稳定性等得到有效增强。 此外,通信技术的保密性较强,内外部环境带来的不利影响可以得到有效避免, 进而促使电力运行稳定性得到保证。 在应用通信技术时,需要从两个方面着手:①设计开放式的通信框架,这样不仅通信畅通性得到保证,还可以有效提高各种通信元件之间的信息交流质量。 ②合理确定技术标准。技术标准连接着系统与应用, 且技术标准会直接影响到连接程度。 因此,为了促使连接程度得到提升,就需要深入研发和适当提升技术标准。
  3.2 测量技术
  电力设备各项参数是电力物联网建设和运行的基础,因此,就需要充分重视测量技术的运用。测量技术主要是将参数检测技术运用过来,深入监测、分析、转换电力系统中各种设备数据,结合数据分析结果,对电力设备的运行状况进行了解,判断是否有故障隐患等出现。总之通过合理应用测量技术,能够有效促进电力系统各个环节的开展,智能配电、智能补偿效果也可以得到增强。
  3.3 设备技术
  设备也是电力物联网系统建设和发展的关键。 设备的先进程度会直接关系到物联网系统的运作质量,因此,在电力物联网建设过程中, 就需要将一系列先进的电力设备积极运用过来,促使电力运行质量得到不断提升。 就目前来讲,电力物联网技术设备开始朝着超导、微电子方向发展。 因此,在设备技术研究中,就需要结合这些发展方向,逐步深化研究,不断提升电力物联网系统的容量和通信, 显著增强电力物联网系统运行的稳定性。
  3.4可信接入和安全防护
  电网安全关系国计民生,现有电力通信信息系统采用物理隔离的方式保证内网信息的可靠安全。泛在物联网的建设部署将导致数字世界与物理世界的边界逐渐模糊。并且跨域交互、跨域控制的本质需求必将打破传统的网络边界。因此,需要面向“枢纽型、平台型、共享型”的电网需求,研究新型的安全技术和防护体系。
  结束语:
  综上所述,电力物联网建设工作的开展,符合我国电力行业的发展趋势, 能够促使我国智能电网建设目标得到更快的实现。 而电力物联网建设是一项复杂的系统工程,需要由先进的技术作为支撑。 因此,相关人员就需要深化电力物联网建设中关键技术的研究,从技术角度推动电力物联网的建设进程,促进我国电力行业的整体进步与发展。
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