500KV变电站泛在电力物联网应用技术研究

范力莱

【摘  要】现阶段，随着我国科技不断进步，我国的电力行业也得到了很大程度的发展。泛在电力物联网，是充分利用先进的、智能化的“大云物移智”等信息通信新技术，与新一代电力系统深度融合和相互渗透，实现电力生产与消费各环节实时在线连接，全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客户服务等业务，支撑我国能源互联网高效、经济、安全运行的重要基础。建设泛在电力物联网是电网公司由传统电网企业向综合能源服务商转型，具有里程碑意义的重大变革。

【关键词】500KV变电站;泛在电力物联网;应用技术

引言

伴随电网规模的不断扩大，发电装机容量的持续增加以及分布式新能源的大量涌现，电网的连接主体日益增多并成为能源革命的中心环节和能源输送和转换利用的枢纽，对其灵活调节能力和智能化、数字化发展提出了新的更高要求。建设泛在电力物联网是解决电网技术问题、突破电网发展瓶颈的有效途径，是电网公司的全面创新和深刻变革，泛在电力物联网将带动电网企业产业链上下游协同创新发展，引领国家能源互联网高质量建设。

1关于泛在电力物联网的概论与理论

1.1泛在电力物联网的相关定义

所谓的泛在电力物联网，通俗来讲，就是任何物之间都可以通过任何人、任何时间、任何地点来进行信息互联与交互。在泛在电力物联网的领域中，电力用户、电力设备、相关的电网企业及其设备，还有发电企业、发电设备、电力供应商、供应设备、以及人与物之间都可以进行相互之间的信息互联与交互。泛在电力物联网其实就是物联网技术在电力系统中的专业应用，换言之，也就是将物联网技术应用到电力系统中，因此其技术的本质就是实现了多种多样信息传感设备与通信类资源的一种共享，并且通过泛在电力物联网技术能够让具备物理概念的实体，拥有自我标识、动态感知以及智能处理信息的能力。而拥有了能够让物理实体之间相互感知以及反馈控制的能力之后，就可以形成更加具有智能化的电力生产系统，也能够在未来让我们的生活更具体系化。

1.2泛在电力物联网的基础特征

泛在电力物联网是搭建在电网实体以及通信技术之上的，它所实现的是物理实体之间的互联、打破时空界限的信息互联以及在商业的资源互联。因此，泛在电力物联网的特点主要是：具备了全息感知的能力;可以进行泛在的连接;实物之间的资源信息彼此都是开放共享的;能够将不同领域的技术进行融合创新。而这些技术相互作用，彼此合作，最终将搭建出一个稳定的智慧型综合能源服务平台，这对电力市场的开拓、电力系统的技术改革都将起到极大的推动作用。

1.3泛在电力物联网技术的架构

泛在电力物联网技术的架构可以分为感知层、网络层、平台层及应用层，不同服务层承担着相应的服务内容。实际操作过程中，感知层主要负责采集电力相关的基础信息，如发电站、电力中转站及变电站等平台上传的电力相关数据信息。借助网络层对数据信息进行传输，每次传输间隔应保持在1～10ms。平台层接受到数据信息后，借助大数据技术和专家系统对数据进行整理，构建不同类型数据的总集合U，U={U1，U2，U3，U4…Un}，n=1，2，3，4…n。集合中各元素代表不同类型数据，完成整理的数据按照分类要求归属总集合，成为对应集合的子集，借此提升数据信息的整理效率。应用层主要属于系统的执行层，针对不同服务需求匹配对应服务内容，提高问题的处理速度。

2泛在电力物联网应用技术

2.1智能芯片技术

在电力系统发展的进程中，计量、变换、保护、控制、监测以及用电等设备在被不断的接入到电力系统中，而这些不同的设备在运行过程中产生了大量的数据，而在现场数据采集的专业领域中，有些设备仍旧是基于传统的工业采集装置，故而无法很好的保障其数据的安全性，而采集到的数据也存在精度较低的问题，这也使得终端的设备无法很好的实现智能化。而针对这一问题，目前可以借助于智能芯片技术中的微型智能传感以及智能化终端来解决，智能芯片所具备的高精度、低能耗、微型化以及智能运算的功能将对设备的信息进行完整的采集提取以及传输，而智能芯片也能够通过本地的边缘运算技术来对终端设备进行智能化，从而达到本地化的自我控制。这样一来，就彻底打破了传统设备具备遥测功能而不具备遥控能力的尴尬局面。在当代科技中，谷歌所研发的EdgeTPU芯片以及我国中科院所研发的“寒武纪”芯片都可以进行海量的数据处理，以及边缘计算，而这意味着智能芯片不断的推进终端设备的全息动态感知以及智能化功能。

2.25G网络技术

数据总量的增加，对数据传输速度和完整度有了新的要求。因此，进行海量电力信息数据传输时，需要借助更优质的通信网络。5G网络是4G网络的延伸，具有速率高、能源消耗低等优点。同时，该技术对区域的适用性较强，包括高山、森林、草原及丘陵等环境，都能够进行数据信息的快速传输，提高数据信息传递的时效性。现阶段，5G网络技术根据线路使用特征，可以将其分为以太网与电力载波为核心的有线网络技术和5G网络与低功耗广域网（简称LPMA）为核心的无线网络技术。前者主要应用于周围磁场干扰较高的工作区域，借此實现数据信息的快速传递。后者是目前重点推广的网络传输技术，具备分布范围广、集散性强等优点，受空间限制较低，是实现泛在电力物联网网络通信的重要依靠。

2.3通信技术

究其本质，泛在电力物联网是整合了繁复电力设施、海量用户的物联网，所以，在其运行过程中要依靠集实时性、双向性、高速性为一体的通信体系，来维系泛在电力物联网的正常运行，惟有具备全面化、稳固性、高速发达的通信体系，方可以有效确保泛在电力物联网各环节工作有序、关联性地高速远转开来，不具备一个完善稳固的通信体系便不能将泛在电力物联网所独具特色的优势凸显出来。如同电网那般，日后这一通信体系也会逐渐融入到各家各户里面，供电网络同通信网络也必然会整合于一个完整体，这一通信体系的构建，有助于强化供电网络供电的稳固性及资产使用效率，并对电网加以有效防范，以防其遭受各类内外界因素的不良攻击，强化电网的牢靠性。而在这方面，又要依靠两项关键技术为撑持：其一全面开放的通信架构，是保障通信技术顺利实施的前提，维系通信的畅达性，并以其有序性、可执行性等特点，大大强化了电网内不同元件间的信息交互品质，其二要有一个整体性的技术标准，以达成系统同各应用间的有效衔接，换而言之，也即不同元件间的通信内容可以为其余一些元件全部获取，这里需强调，衔接的有效性同技术标准的密切相关，所以要想强化衔接的有效性，便应在技术标准开发和拟定方面投入更多精力。

结束语

本文结合500KV变电站泛在电力物联网系统的试点建设经验，探索研究了泛在电力物联网在变电站的技术应用，为泛在电力物联网在变电站中实际应用提供了参考、借鉴。

参考文献：

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