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物联网助力坚强智能电网发展[2012-03-27]
物联网与坚强智能电网

  物联网,近几年来的科技热词之一,以其被誉为引领第三次信息产业浪潮的身份受到社会各界广泛而持续的关注。

  物联网英文名称为“TheInternetofthings”,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”,是通过各类传感器、射频识别标签、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等设备,采集声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,按约定的协议,把物品通过互联网实现互相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

  坚强智能电网是物联网的重要应用领域。坚强智能电网可以充分利用物联网技术处理多元、海量信息,服务于电力生产流程的精细化管理和标准化建设,提升电力系统运行的安全性和经济性,实现“高效低碳”“节能减排”的愿景目标。坚强智能电网建设,将成为拉动物联网产业甚至整个信息通信产业发展的强大推动力,并有力影响和促进其他行业物联网应用和部署进度,进而提高我国工业生产、行业运作等方面的信息化水平,发挥央企技术创新引领和社会责任担当作用。

  物联网与坚强智能电网的提出是应用需求驱动和技术发展驱动共同作用的结果,本质内涵和特征具有很多相似之处,在实现手段上具有高度一致性和相互借鉴性。

  无处不在的物联网技术

  物联网技术在电力系统中具有广阔的应用空间,能够在电网建设、安全生产管理、运行维护、安全监控、计量及客户交互等方面发挥巨大作用,全方位的提高智能电网发、输、变、配、用等各个环节的信息感知深度和广度。

  发电环节。在坚强智能电网发电及储能环节,物联网技术主要应用于抽水蓄能电站的机组运行状态检测、电气参数监测、坝体监测、站区污染物及气体监测、脱硫监测、储能监控等方面。在风电场及光伏发电站等新能源接入方面,物联网应用体现在对分布式场站区域内风力、风能、风速、风向的监测,光照强度、光源可利用时间数的监测,微气象地理区域环境中温度、湿度、气压、降雨、辐射、覆冰等要素的实时采集,实现对新能源发电厂的自动监测、功率预测和智能控制,提升机网协调水平和资源优化配置,保障能源基地安全稳定经济运行。

  输电环节。在坚强智能电网输电环节,物联网应用于输电线路覆冰、微风振动、舞动、风偏、弧垂及杆塔应力监测;利用光纤传感技术实现对导线温度等参数的在线监测及载流量动态增容、预警;利用无源光波导传感器实现对绝缘子串风偏、污秽、盐密等的监测;利用图像/视频传感技术实现对线路防盗、杆塔倾斜、基础滑移、接地腐蚀的实时监控,为输电线路故障定位和自动诊断提供技术支撑,为线路生产管理及运行维护提供信息化、数字化的共享数据,最终实现输电线路的安全、高效、智能化巡视,提高输电可靠性和安全性。

  变电环节。智能变电站是坚强智能电网的重要组成部分,自动协同控制是变电站智能化的关键,设备信息数字化、检修状态化是发展方向,而运维高效化是最终目标。物联网技术可用于变电站设备的电气、机械、运行信息的实时监测、诊断和辅助决策,尤其可利用传感设备对变压器进行油气检测,判断其健康状态和运行情况;利用无线传感、遥测及三维虚拟技术实现对变电站的防护入侵检测;还可将电子标识技术与工作票制度相结合,实现变电站智能巡检、作业安全管理和调度指挥互动化,促进无人值守数字化变电站的发展。

  配电环节。配电网是电力系统中的重要组成部分,具有设备量多面广、分布广泛、系统复杂等特点,目前我国仍存在配电网网架薄弱、通信难于覆盖等问题。在坚强智能电网配电环节,物联网技术可应用于配电网自动化、配电网线路及设备状态监测、预警与检修、配电网现场作业管理、配电网智能巡检、应急通信、关口计量与负荷监控管理、分布式能源与充电站等设施监控等方面,以加强对配电网的集中监测,优化运行控制与管理,达到高可靠性、高质量供电,降低损耗的目的。

  用电环节。在坚强智能电网用电环节,物联网技术主要以智能用电与互动化技术为导向,以双向、高速、安全的数据通信网络为支撑,应用于智能用电服务、用电信息采集、智能大客户服务、电动汽车充换电、智能营业厅、需求侧管理与能效评估、绿色机房环境管理及动力环境监控等方面,以实现电网的灵活接入、即插即用及其与客户的双向互动,提高供电可靠性与用电效率,提升供电企业服务水平,为国家节能减排战略提供技术保障。

  物联网为坚强智能电网的腾飞插上了“信息化”和“自动化”两翼,在该领域具有广阔的发展前景。在最近发布的物联网“十二五”规划中,坚强智能电网作为物联网在工业领域五个行业方向之一被重点支持。国家电网公司已在物联网领域取得一系列研究和产业化成果,并由中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、国网信息通信有限公司、中国电力技术装备有限公司等单位组建物联网联合项目组,进行公司物联网总体设计,加强物联网关键性、基础性、前瞻性技术研发,加大产品推广、应用示范和标准制定力度,全方位助力坚强智能电网建设与发展。

  (作者系中国电力科学研究院信息通信研究所专家)来源国家电网报)
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