基于泛在电力物联网的辅助决策系统的分析与设计
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国家电网国家电力调度控制中心 王德林:泛在电力物联网在继电保护中的应用与探索
第十届中国智能电网学术研讨会4月19-22日在许昌召开,国家电网国家电力调度控制中心副总工程师王德林在会上作了题为“ 泛在电力物联网在继电保护中的应用与探索”的大会报告,分别从泛在电力物联网的内涵、泛在电力物联网在电力系统的应用、泛在电力物联网在继电保护中的应用3个方面,进行了分析和展望。
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精彩回顾
作者介绍
王德林,国家电网国家电力调度控制中心副总工程师,教授级高级工程师。
长期从事继电保护运行与管理工作。
获中国电力科技发明一等奖,电力行业信息化优秀成果一等奖1项,中国电子学会科学技术三等奖1项,中国电力科学技术进步三等奖1项,中国电力创新二等奖1项。
获国家电网公司特等奖1项,一等奖1项,二等奖3项。
发表Ei收录学术论文17篇,获授权发明专利9项,出版著作5部。
现任全国度量继电器和保护设备标委会副主任委员和中国
电工技术学会电力系统控制与保护专业委员会副主任委员。
电力调度优化辅助决策系统设计与实现电力调度是指根据电力供需情况和电网运行状态,合理安排电力生产和消费的过程。
为了提高电力调度的效率和准确性,设计和实现一个电力调度优化辅助决策系统是非常必要的。
一、引言电力调度是电力系统运行的关键环节,它通过合理安排发电计划、调度发电机组以及备用能源等措施,以满足用户的电力需求和电网的安全稳定运行。
但是传统的电力调度方法存在一定的局限性,如信息交流不及时、决策依赖经验等。
因此,设计一个电力调度优化辅助决策系统,可以提高电力调度的效率和准确性,优化电力资源的使用,降低电网运行的风险,提升电力系统的可靠性和经济性。
二、系统需求分析(1)需求概述电力调度优化辅助决策系统的主要目标是提高电力调度的效率和准确性,优化电力资源的使用。
它需要通过收集、分析和处理电力系统相关的数据,并运用智能优化算法,以辅助决策者做出合理的调度决策。
(2)功能需求电力调度优化辅助决策系统应具备以下功能:1. 数据收集与处理:系统要能够实时获取电力系统各个节点的电量、功率、负荷等数据,并对这些数据进行分析和处理,形成合理的调度方案。
2. 优化算法应用:系统要集成各种智能优化算法,包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等,以提出最优的电力调度方案。
3. 调度决策辅助:系统要能够根据优化算法的结果,为决策者提供辅助决策的意见,包括建议的电力产量、发电机组的启停时间等。
4. 短期调度与长期调度:系统要能够支持短期调度和长期调度的决策,以满足不同时间尺度下的电力需求,同时考虑电力生产的效益和成本。
5. 故障处理与恢复:系统要具备故障检测和处理的功能,能够及时发现电力系统中的故障,并提出针对性的修复方案,以保证电力系统的安全稳定运行。
三、系统设计与实现(1)系统架构电力调度优化辅助决策系统的架构应包括数据收集与处理模块、优化算法模块和决策辅助模块等。
数据收集与处理模块负责实时获取电力系统的运行数据,并进行预处理和分析,为优化算法提供有效的输入数据。
基于物联网的智能电网系统设计与实现摘要:随着电力需求的不断增长和能源问题的日益突出,智能电网系统的研发与应用已成为当前能源领域的热点之一。
本文将以物联网技术为基础,从系统设计与实现的角度出发,探讨智能电网系统的设计原理、关键技术以及实际应用。
1. 引言智能电网系统是基于物联网技术的一种先进的供电系统,通过集成感知、通信、控制和优化等技术手段,实现对电力生产、传输和分配过程的全面监测和智能化控制,提高电力系统的可靠性、稳定性和效率。
2. 智能电网系统设计原理2.1 感知与监测智能电网系统基于物联网技术,通过传感器网络对电力系统中的各种参数进行感知与监测,如电示值、电能质量、设备状态等,通过数据采集与处理实现对电力系统的全面监测。
2.2 通信与数据传输智能电网系统采用先进的通信技术,如无线通信、光纤通信等,实现对电力系统各个节点之间的实时数据传输,包括电能计量数据、设备状态数据等,为系统的智能化控制提供实时的数据支持。
2.3 智能化控制与优化智能电网系统采用先进的控制算法,通过对电力系统中的各个节点进行实时的控制与调度,实现对供电系统的智能化控制,包括电能负载的均衡、电能供需的优化等,最大程度地提高供电系统的效率和稳定性。
3. 智能电网系统关键技术3.1 物联网技术物联网技术是智能电网系统的核心技术,通过将电力设备与传感器、通信设备等相连接,实现设备之间的信息交互与共享,为电力系统的智能化控制提供可靠的数据支持。
3.2 云计算技术云计算技术可以为智能电网系统提供强大的计算和存储能力,在处理大量电力系统数据时起到至关重要的作用,同时还可以实现对数据的实时监测和分析,为供电系统的优化提供决策支持。
3.3 大数据技术智能电网系统需要处理海量的电力系统数据,大数据技术可以对这些数据进行高效的存储、管理和分析,从而为系统的智能化控制和优化提供实时、准确的数据支持。
3.4 人工智能技术人工智能技术是智能电网系统的另一个重要支撑,通过机器学习、神经网络等技术手段,可以实现对电力系统运行状态的预测和优化,提高系统的可靠性和效率。
泛在电力物联网关键技术及其应用前景分析郭瑞发表时间:2019-11-08T10:13:05.613Z 来源:《当代电力文化》2019年13期作者:郭瑞[导读] 近几年,电力企业迅速发展,泛在电力物联网应用广泛。
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。
摘要:近几年,电力企业迅速发展,泛在电力物联网应用广泛。
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。
本文对泛在电力物联网的概念特点、关键技术及应用前景等方面做了简要的分析。
关键词:泛在电力物联网;关键技术;应用前景引言随着电网规模的迅速扩建,发电设备的接入类型与数量也快速增加、更新,使得电网的复杂程度与日俱增,传统的电网形态已经无法满足当前人们的需求。
因此,结合泛在物联网技术,根据现有的电力系统建设要求,推动泛在电力物联网的发展成为必然趋势,也是当前阶段国家电网最重要的任务。
1泛在电力物联网的概念及特点1.1泛在电力物联网的概念泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息互联和交互。
而泛在电力物联网是指电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物的信息互联和交互。
泛在电力物联网是物联网技术在电力系统中的应用,其本质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的共享,从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。
泛在电力物联网建设大纲(一)引言概述:泛在电力物联网是以物联网技术为基础,应用于电力领域的一种新型网络。
它通过传感器、智能设备和通信技术的无缝连接,实现电力设备的互联互通、数据共享与智能控制,为电力行业的高效运行和管理提供了重要支撑。
本文将从五个方面详细阐述泛在电力物联网建设大纲。
一、基础设施建设:1. 部署高效的物联网通信网络,实现设备之间的连接与通信。
2. 建设数据中心和云平台,实现数据的采集、存储和分析处理。
3. 构建安全可靠的网络基础设施,确保电力设备和数据的安全性。
二、设备接入与管理:1. 将各种电力设备接入到物联网平台,实现设备之间的互联互通。
2. 对接入设备进行统一管理和监控,提升设备的运行效率和维护管理能力。
3. 定期进行设备的巡检和维护,确保设备的正常运行和寿命。
三、数据采集与分析:1. 利用各种传感器技术对电力设备进行数据采集,获取设备的工作状态数据。
2. 对采集到的数据进行实时分析与处理,及时发现设备故障和异常。
3. 运用大数据和人工智能技术,对电力设备的运行状况和用电趋势进行预测和优化。
四、智能控制与运维:1. 建立智能控制系统,实现电力设备的智能控制和自动化运行。
2. 运用远程监控技术,实现对电力设备的实时监控和远程操作。
3. 进行设备故障预警和维修计划的制定,提高电力设备的可靠性和稳定性。
五、安全保障与隐私保护:1. 建立完善的安全管理体系,确保泛在电力物联网的安全运行。
2. 加强对数据的加密和权限控制,保护用户和电力数据的隐私安全。
3. 定期开展安全演练和技术培训,提高安全防护意识和应急处理能力。
总结:泛在电力物联网建设大纲涵盖了基础设施建设、设备接入与管理、数据采集与分析、智能控制与运维以及安全保障与隐私保护等五个重要方面。
通过推动泛在电力物联网的发展,电力行业将实现更高效的运行和管理,为实现智慧能源的目标做出重要贡献。
泛在电力物联网课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握泛在电力物联网的基本概念、关键技术及其应用,提高学生在电力物联网领域的科学素养和创新能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解泛在电力物联网的基本概念及其发展历程。
(2)掌握电力物联网的关键技术,如传感器技术、通信技术、大数据分析等。
(3)了解泛在电力物联网在电力系统中的应用,如智能电网、分布式能源管理等。
2.技能目标:(1)培养学生运用电力物联网技术解决实际问题的能力。
(2)培养学生进行电力物联网系统设计和调试的能力。
(3)培养学生开展电力物联网项目调研和分析的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对新技术的敏感度和好奇心,激发学生对电力物联网领域的兴趣。
(2)培养学生具备团队合作精神,提高学生在项目实践中的沟通与协作能力。
(3)培养学生具备社会责任感,关注电力物联网技术在可持续发展中的应用。
二、教学内容本课程的教学内容分为三个部分,具体如下:1.泛在电力物联网基本概念及发展历程:介绍泛在电力物联网的定义、特点、发展历程和未来趋势。
2.电力物联网关键技术:详细讲解传感器技术、通信技术、大数据分析等技术在电力物联网中的应用。
3.泛在电力物联网在电力系统中的应用:介绍智能电网、分布式能源管理等方面的应用案例,让学生了解电力物联网技术在实际工程中的应用。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下:1.讲授法:用于讲解泛在电力物联网的基本概念、关键技术及应用。
2.讨论法:学生针对电力物联网相关话题进行课堂讨论,提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析电力物联网在实际工程中的应用案例,让学生深入了解并掌握相关技术。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生动手操作,培养学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的学习资料。
物联网环境下的智能电网调度系统设计与应用随着科技的不断进步,物联网技术在各行各业中得到了广泛的应用。
其中,物联网技术在能源领域中也展现出了强大的优势,智能电网作为一种新型的能源供应模式,已经成为了全球范围内的研究热点。
在智能电网中,电力调度系统起着重要的作用。
本文着重讲述物联网环境下的智能电网调度系统设计与应用。
一、物联网环境下的智能电网调度系统优势传统的电力调度系统主要是通过人工控制电力的供应和分配,但是这种方式存在着人工操作效率低、易出错、缺乏智能化等诸多问题。
而物联网环境下的智能电网调度系统的出现,极大地提高了电力供应的智能化水平,同时也解决了传统调度系统存在的许多问题。
具体来说,物联网环境下的智能电网调度系统具有以下优势:1.实现了电力设备的智能化管理:传统的电力设备管理方式主要依靠人工运维。
随着物联网技术的发展,智能电网的设备实现了自动化控制,不仅提高了设备的运维效率,而且可以实现对设备的实时监测,及时发现设备存在的问题,避免了电力设备的故障。
2.有效解决电力调度系统效率低的问题:物联网环境下的智能电网调度系统实现了电力信息的互联互通,可以优化电力的供需关系,提高了电力的调度效率。
同时,还可以对电力的使用情况进行实时监测,从而能够合理地调度电力资源,避免了电力浪费现象的发生。
3.实现了对电力系统的远程监控:物联网环境下的智能电网调度系统可以实现对电力系统的远程监控。
这种远程监控方式可以避免人工巡检时带来的不便,大大缩短了故障排除的时间。
同时,还可以对远程区域的电力设备进行监测,保障了远程区域电力的供应质量。
1.传统能源发电机组的智能化改造传统的发电机组中,常常存在着电力负荷无法实时的监测、控制设备过时、设备之间的通信不畅等问题。
这些问题导致了传统发电机组无法适应现代能源需求,因此需要对发电机组进行智能化改造。
智能化改造过程包括以下几个方面:①对发电机组进行设备升级,例如安装智能传感器、智能控制器等设备。
泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用姚良黄欣钱摘要:随着信息技术的不断发展与进步,物联网技术发展日新月异,并广泛应用到电网行业中。
这两者的有效结合使基于传感器的电力系统升级转化为物联网系统,因此泛在电力物联网在一定程度上提升了电力系统的高效性、安全性和智能化。
鉴于此,本文对泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用进行分析,以供参考。
关键词:电力系统;泛在电力物联网引言物联网技术有效结合定位、传感器网络等技术,充分协调人与物和物与物之间的关联,有效运用感知、网络和应用层面体系结构,在检修设备、监测运行状态、智能化监管以及管理资产设备等环节获得理想成效,从而在技术经济不断发展的基础上重点突出电力系统中物联网技术的意义和作用。
1泛在电力物联网技术的概念泛在电力物联网技术是指可以在任何时间、任何空间、任何客户终端之间进行信息交互的技术方法。
该技术具备极高的兼容性,不同类型的数据信息都可以在电力网络中进行数据传输,其运行的本质是进行数据信息快速共享,进而形成将虚拟数据进行具象化呈现的物理实体。
各类型实体相互合作,使所有信息能够得到第一时间反馈,以实现电网信息实时交互目的的电力生活体系。
2泛在电力物联网的重要价值与意义探究智能化能源系统的发展方向之一就是能源互联网,能源互联网的特征包括通信、感知以及部件运用控制、智能化云端决策,而具有神经系统这一功能的则是泛在电力物联网。
神经系统涵盖了中枢和周边两种神经系统,周边神经系统在人体全身范围内都有覆盖,与内脏和皮肤紧密相连,而中枢神经系统的职责与功能则是协调、决策与感知。
电网的智能化管理、运行和调配与中枢神经系统较为一致,泛在电力物联网本身就是一个周边神经系统,其本身的测量、传感等功能都是由大量神经末梢来实现的,其次还具有一定的控制、传输采集通信、智能化边缘计算等功能。
3物联网技术特点物联网本质上是一种借助数据通信以及通信射频识别技术所实现的网络技术,基于上述两种技术创建一个系统性的网络架构,并采用信息共享的方式,为各个行业创建更适合未来发展的优势环境。
电力系统2019.17 电力系统装备丨79Electric System2019年第17期2019 No.17电力系统装备Electric Power System Equipment “泛在”就是无处不在。
电网本身其实就是一个泛在网,其“泛在”体现在电能上。
2015年底,中国创下了一个电力奇迹——全国14亿人民完全通电,华灯从那一刻起点亮了每一个国人的夜空,已经遍布全中国各个角落。
但是电网的“泛在”仅体现在电力网络的普及上,并没有体现到数据和信息网络的联通方面。
物联网(Internet of Things )是基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。
电力系统和物联网的结合称之为泛在电力物联网(UPIoT )。
泛在电力物联网也要实现信息和数据的“泛在”。
2019年3月7日国家电网公司发布了泛在电力物联网的建设大纲,对于电力物联网的进一步建设和发展进行了部署。
部署中提到2021年要初步建成泛在电力物联网;到2024年全面建成泛在电力物联网。
泛在电力物联网的架构形式同其他形式的物联网系统一样,分为4层,分别为:感知层、网络层、平台层和应用层,因为平台层为整个物联网系统的核心,所以通常以平台层为界限,往上至应用层的方向称为北向,往下至感知层的方向为南向,平台层又被称为中台。
其具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。
本文将从操作系统、5G 、 LPWAN 、电力系统泛在物联网数据安全4个方面探讨泛在电力物联网的关键技术。
[1]1 电力系统泛在物联网的关键技术1.1 操作系统操作系统是智能化的基础,目前所有智能化装备都有操作系统,但是不同装备操作系统不一,同时应用现场设备的终端种类繁多,终端操作系统也是琳琅满目。
要想将终端设备并入的某一物联网的节点之中,终端提供的数据和信息必须经过区域信息的整合和边缘计算处理。
终端设备操作系统的差异对于数据的清洗、加密、编码、解码和权限控制等必须的处理手段都会造成影响。
泛在电力物联网的前景分析随着智能化时代的到来,泛在电力物联网成为了电力行业的一个重要趋势。
泛在电力物联网是指利用物联网技术连接、控制、管理和优化电力设备和系统的网络。
它可以将各种电力设备和系统无缝连接起来,实现了对电力设备和系统的精准监测、智能调节、故障预警和安全保障,为电力行业带来了深刻的变革。
1、智能电网建设泛在电力物联网可以有效地集成各种新能源发电、储能、电力变压器、低压配电网和用户的电器设备,实现对电网的全面监测、调度和管理,优化电网运行效率和供电质量,保障能源供应的可持续和稳定。
2、智能电表管理泛在电力物联网可以使电表实现智能感知、自动抄表、实时数据传输和远程控制等功能,减少人力和纸质流程,提高电表的精准度和管理效率,为电力企业提供精准的数据支持和决策参考。
3、智能用电监管泛在电力物联网可以实时监测用户用电行为和能量消耗状况,以便制定和实施有效的用电计划和策略,鼓励用户节能、合理用电,降低用电峰值和负荷,提高能源利用率。
4、电力安全监控泛在电力物联网可以利用各种传感器和智能设备实现对电力设备和系统的远程监控、诊断和保护,及时预警和处理异常状况,避免电力设备和系统故障和事故的发生,提高电力系统的安全性和可靠性。
1、实现电力设备和系统互联互通,提高设备间的信息共享和协同处理能力,提高电力系统的智能化水平和效率。
2、基于大数据分析,能够精准预测、评估和管理电力系统的运营状况,提高电力系统的质量和可靠性。
3、实现各种电力设备的远程监控和远程控制,降低人工干预,提高工作效率和安全性。
4、为电力企业提供精准而又经济的能源消耗和成本分析,为企业的运营管理提供更好的支持和决策参考。
1、大量的数据处理和分析能力需要大容量的计算和存储空间,需要建设完善的网络和计算基础设施。
2、应用最新的网络技术,加强电力设备的网络安全,避免网络攻击和数据泄露。
3、需要大规模的投入和长期的维护和更新,需要政府和电力企业的支持和投资。
基于泛在电力物联网下的智能化电力调度摘要:社会经济的高速发展促进了电网规模的不断扩大和升级,当前国网公司正在全力推进全球能源互联网建设,一项项重要举措正在推动中国电力事业发生重大转变。
在电力企业不断发展的背景下,智能化技术也逐渐引入电力企业的工作中,新一代智能电网开始进入人们的视角,其中在智能化技术支持下人工智能调度也取得了较大进步。
今年国网公司两会正式提出构建泛在电力物联网,它是充分利用先进的、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,也是支撑我国能源互联网高效、经济、安全运行的重要基础。
因此作为电网的大脑神经中枢电力调度中心必将在基于泛在电力物联网的基础上进行智能化升级,才能将一张富有生命力的智能电网指挥得更流畅、更安全、更稳定。
关键词:泛在电力物联网;智能电网;智能化电力调度随着特高压交直流技术的迅速发展、分布式电源接入数量快速增加和储能技术的不断发展,导致电网复杂程度不断提升,对如何确保电网安全稳定运行提出了严峻挑战。
同时人们对美好物质生活的追求越来越高,对供电可靠性也提出了更高要求,另一方面人工智能技术的发展也对电网职能提出了新要求。
因此,结合泛在物联技术将现有电力系统建设成泛在电力物联网是未来电力能源体系的发展趋势,这也是当前阶段国家电网公司最紧迫、最重要的任务。
基于泛在电力物联网下的智能化电力调度必将作为其中有机串联核心节点,人工智能化调度也将逐步取代人工自动化调度,这将是我国电力发展史上的新篇章。
一、泛在电力物联网和智能电网的定义1.泛在电力物联网的定义。
泛在电力物联网是指围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活、信息开放共享、系统融合创新特征的智慧电力生产、生活服务系统。
2024年泛在电力物联网建设市场需求分析1. 简介随着信息技术的不断发展和电力行业的不断升级,泛在电力物联网(Pervasive Electric Power Internet of Things)在电力行业中迅速崛起,成为电力行业发展的重要方向。
泛在电力物联网通过将传感器、无线通信、云计算等技术应用于电力设备和系统,实现设备之间的互联互通,为电力行业提供了更高效、安全、可靠的管理和运营方式。
本文将对泛在电力物联网建设市场需求进行分析,为相关企业提供参考。
2. 市场需求分析2.1 建设需求泛在电力物联网建设市场需求主要集中于以下几个方面:•设备智能化:传统的电力设备需要人工进行监测和维护,效率低下且存在安全风险。
泛在电力物联网可以实现设备的智能化管理,通过传感器实时监测设备状态并反馈数据,实现设备运行状态的远程监控和管理,大大提高了设备的安全性和管理效率。
•能源管理:泛在电力物联网可以实现对电力设备的能源消耗进行精准监测和管理,包括电力设备的用电情况、能源损耗情况等。
通过对能源数据的分析和优化,可以有效降低电力系统的能源消耗,提高电力系统的效益。
•自动化运维:泛在电力物联网可以实现电力设备的自动化维护和运维管理,包括故障预测和排除、维护计划的优化等。
通过对设备数据的分析和处理,可以提前发现潜在的设备故障,并采取及时的维修措施,大大减少了设备的故障停运时间和运维成本。
2.2 市场前景泛在电力物联网建设市场具有广阔的前景和巨大的潜力,主要体现在以下几个方面:•电力行业的迅速发展:随着全球电力消费的增长和电力设备的不断更新换代,电力行业对于高效、安全、可靠的管理和运营需求越来越高。
泛在电力物联网可以满足电力行业的这些需求,提升电力行业的发展水平。
•政府政策的支持:各国政府都十分关注电力行业的可持续发展和能源利用效率的提高,纷纷出台相关政策和支持措施。
泛在电力物联网作为一种促进绿色能源利用和提高电力行业效益的技术手段,受到政府的高度重视和支持。
物联网中的云计算辅助决策支持系统随着物联网的迅速发展,各类智能设备和传感器的广泛应用,将海量的数据源头产生的数据转化为实际价值成为重要而复杂的任务。
为了更好地利用这些数据,提供决策支持系统已经变得尤为重要。
而云计算则因其高效、灵活和可扩展的特点,成为物联网中的理想选择。
本文将探讨物联网中的云计算辅助决策支持系统的关键点和应用案例。
一、物联网中的云计算概述云计算是一种通过互联网来提供计算资源和服务的模式。
它通过将计算资源集中管理,并按需分配给用户,实现了资源的共享和有效利用。
在物联网中,云计算可以为设备和传感器提供强大的计算和存储能力,通过将数据上传到云端进行处理和分析,为用户提供准确和实时的决策支持。
二、物联网中的数据采集和存储物联网中的数据采集是实现决策支持的重要环节。
传感器和设备通过感知环境中的数据,并将其传输到云端服务器进行存储。
物联网中的数据采集具有广泛的应用场景,如智能家居、智能交通、工业自动化等。
通过云计算技术,可以实现数据的实时采集、存储和处理,为后续的决策提供有力的支持。
三、物联网中的数据处理和分析物联网中海量数据的处理和分析是决策支持的核心环节。
云计算平台提供了强大的计算和分析能力,可以对大规模的数据进行实时处理和分析。
通过机器学习和人工智能算法,可以从海量数据中挖掘出有价值的信息,为决策提供准确和可靠的指导。
例如,在智能交通管理中,通过分析交通数据中的拥堵信息,可以优化道路资源的分配,提高道路利用效率。
四、物联网中的决策支持系统应用案例1. 智能农业在物联网中,农业领域是一个重要的应用场景。
通过传感器和设备采集农田中的土壤湿度、温度、光照等数据,上传到云端进行处理和分析,农民可以实时了解农田的状态,并根据分析结果进行灌溉和施肥决策,提高农作物的产量和质量。
2. 智能城市在智能城市中,通过物联网和云计算技术,可以对城市中的各类设备和传感器进行集中管理和控制。
例如,通过监测交通流量数据,可以优化交通信号灯的调度,减少拥堵和排放。
泛在电力物联网在电力系统中应用的展望王明生摘要:电力事业创新发挥下,电力系统运行所面临的风险因素也逐渐增多,传统电网模式已经不能满足电力系统的稳定需求。
积极应用泛在物联网能够在一定程度上提高我国电网建设的整体水平,基于此文章对泛在电力物联网在电力系统中的应用展开探讨。
关键词:电力系统;物联网;泛在物联网;电力物联网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泛在电力物联网的概念及意义1.1“泛在电力物联网”的定义物联网的概念最开始是在上个世纪九十年代由MIT的凯文·艾什顿所提出的,它是指通过互联网、传统电信网等信息承载体来实现普通物体之间的互联互通。
而在电力行业中,“物联网”的基础定义又有所不同,它是指将电网中的基础设施、人员以及所在环境进行感知、互联与控制的网络系统。
而泛在电力物联网的实质是,以物理实体来实现各种网络或者通信资源的联接与整合,从而使得其实体能够具备智能感知以及自动处理的相关功能。
而通过物理实体之间的互相协作与信息传输和信息交换,能够使得这些物体对彼此的工作情况进行探知和检测,从而以智能化的手段来及时处理运行中所产生的故障,并进行自主性的系统更新等活动,进而有效构建出更为高效便捷的电力系统。
在这一过程中,以无线通信技术为依托的泛在电力物联网的概念就得以衍生了出来。
泛在,即广泛的存在。
这一专业名词字面上的意义就是无处不在的电力物联网,由此可以总结出它的普及性以及延展性特征1.2泛在电力物联网的意义泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式。
学术论坛ACADEMIC FORUM023泛在电力物联网发展建议及关键技术展望探讨陈源兴厦门电力勘察设计院有限公司,福建 厦门 361000摘要:泛在电力物联网作为一种智能化服务系统,是主动适应社会发展的体现。
全面感知、人工智能等技术与物联网相结合,促进工业物联网的发展。
本文对泛在电力物联网极其关键技术进行了深入分析。
关键词:电力物联网;智能化;大数据思维中图分类号:TM727 文献标识码:A国家电网公司在全面推进“三型两网”建设的同时,公司也面临着严峻的形势。
首先新能源高比例接入系统、电力智能化和潮流多向等对电网运行产生直接的影响,严重时甚至会导致电网开关、电网崩溃,传统电网设备运维方式无法支撑现代电网管理要求;其次,由于供电侧和售电侧放开,打破了传统电网的垄断地位,随着企业增加,市场竞争也日趋激烈,企业如何保持良好发展是值得深思的;最后,社会快速发展,迫使电力行业改革以适应当前局势,新技术的研发和使用对传统电力也带来巨大挑战。
而建设泛在电力物联网为提高电力系统运行水平、电网资产运营效率开辟了一条新路,同时也可以充分发挥电网优势,从而保持战略主动。
1 泛在电力物联网的含义泛在电力物联网通俗地来讲就是建立一个统一的数据池,一次性采集或者录入电网各个环节的数据,然后开展数据转换和整合贯通,统一数据调用和服务接口标准,实现所有数据的共享和共用。
好处就是对内可以解决公司内部数据的专业壁垒,对外则是为政府行业、外部企业、用电客户等提供各种各样的服务[1]。
泛在电力物联网主要包括应用、平台、网络、感知4个方面,充分利用现代信息技术、先进通信技术,解决了数据采集难、传输慢等问题,实现电力系统各个环节的万物互联、人机交互,达到质效提升和融通发展。
2 泛在电力物联网的发展建议泛在电力物联网建设包括 6个方面,如图1所示:图1 电力物联网建设2.1 打造数据共享服务传统的大数据思维是从抽样推断全部样品的特性,显而易见的是抽样数据“失之毫厘谬以千里”,以及数据预处理的误差也直接影响真实结果。
基于大数据的泛在电力物联网优化研究随着信息技术的发展,智能电网开始成为未来能源系统的重要组成部分。
泛在电力物联网是智能电网的核心技术之一,它将传感技术、通信技术、数据处理技术和控制技术有机地结合起来,实现了电网的远程监控、智能调度和安全保障。
在这一过程中,大数据的作用愈发凸显。
一、泛在电力物联网的优化目标泛在电力物联网的优化研究,其根本目标是将电网的各个子系统整合在一起,形成一个协同互动的整体。
这要求我们对电网实时状态进行监测、分析和优化。
通过大数据分析,泛在电力物联网可实现以下优化目标:1. 更加精确的需求预测精确的负荷预测是电力供应的基础,而大数据的处理力和分析能力能够为预测提供更全面、更精细、更准确的数据,从而更好地适应当前和未来的电力需求。
2. 更加高效的电力调度电力系统的调度需要对电网中所有的设备、线路和变电站进行管理和控制。
通过大数据分析,可以实现电网的“动态调度”,根据实时负荷情况和线路开关状态进行实时调度,以确保整个电网的运转效率。
3. 更加准确的异常检测电网系统故障的快速发现和处理至关重要,而大数据分析可以从海量数据中发现异常、预测故障发生,以提高电网的安全性和可靠性。
二、基于大数据的泛在电力物联网优化模型为了实现泛在电力物联网的优化目标,需要建立一套完整的优化模型。
基于大数据的泛在电力物联网优化模型如下:1. 数据采集层在泛在电力物联网中,需要大量的传感器和数据采集设备,用于收集电网各个子系统的实时数据,包括负荷、电压、电流和线路状态等。
同时,还需要利用全网智能化集成器将各个数据集中到一起并提供一个统一的数据接口。
2. 数据存储与处理层泛在电力物联网需要面对海量的实时数据,大数据存储和处理成为必要。
在这一层,首先需要建立一个高可靠、高效的数据存储系统,确保数据的安全性和可靠性;其次,还需要建立一个全面而高效的数据处理系统,依靠算法和模型对数据进行分析、挖掘和优化。
3. 数据应用和控制层在这层,需要利用数据分析结果对电网进行动态调度、发掘和管理。
泛在电力物联网的研究与应用第一章:引言泛在电力物联网是一种集成传感、通信、计算、控制和管理等一体化的电力物联网系统。
它基于传感器、通信和智能化技术,将电力系统中的各种设备、装置、分布式发电设施、电网资产、电力负荷、用户信息等互联互通,形成一个实时感知、智能分析、高效协同、动态调度的泛在电力物联网系统。
泛在电力物联网在电力生产、输配电、用电等各个环节都有广泛应用,有助于提高电力系统的可靠性、可用性和效能,促进能源节约和环境保护,满足人民对安全、可靠、高效、便捷的用电需求。
本文将介绍泛在电力物联网的研究现状、关键技术和应用场景,并探讨泛在电力物联网的未来发展方向和趋势。
第二章:泛在电力物联网的研究现状泛在电力物联网的研究始于20世纪90年代,随着传感器、通信、计算和控制技术的不断进步,泛在电力物联网的应用范围不断拓展,涉及到能源生产、配电网和用电等各个环节。
目前,泛在电力物联网的研究主要集中在以下方面:1、传感器网络技术。
泛在电力物联网中涉及到大量的传感器设备,如电力参数传感器、开关状态传感器、绝缘状态传感器等。
通过传感器与网关相连,可以实现对电力系统中各个设备状态、运行情况、负荷状况等信息的采集和感知。
2、通信技术。
泛在电力物联网需要进行大量的数据传输和交换,传统的以太网、无线局域网等通信技术已经不能满足泛在电力物联网的需求。
因此,研究者开始探索更高效、更安全、更可靠的通信技术,如Wi-Fi、LoRaWAN、NB-IoT等。
3、云计算和大数据技术。
泛在电力物联网产生的数据量庞大,需要通过云计算和大数据技术进行存储、处理和分析。
通过云计算和大数据技术,可以实现对电力系统的实时监测、分析和调度,从而提高电力系统的效能和可用性。
4、人工智能和机器学习技术。
泛在电力物联网中涉及到大量的数据,如何在海量数据中挖掘出有价值的信息是一个重要问题。
人工智能和机器学习技术可以通过对数据的深度学习和分析,实现对电力系统的精细化管理和预测性维护。
基于泛在电力物联网的辅助决策系统的分析与设计
发表时间:2019-12-06T13:12:07.477Z 来源:《电力设备》2019年第16期作者:王景阳
[导读] 摘要:随着经济和各行各业的快速发展,在我国,国家电网有限公司也提出了打造泛在电力物联网的构想,预期通过物联网的技术让电力系统变得更加灵活,提高整体系统的感知度,从而提升电力系统在控制、调度方面的智能水平。
(吉林省等希科技有限公司吉林长春 130000)
摘要:随着经济和各行各业的快速发展,在我国,国家电网有限公司也提出了打造泛在电力物联网的构想,预期通过物联网的技术让电力系统变得更加灵活,提高整体系统的感知度,从而提升电力系统在控制、调度方面的智能水平。
关键词:物联网;电力系统;关键型技术
引言
作为可持续发展的电力系统,在未来必将为世界经济的增长提供更具有渗透率的清洁分布式能源。
而且关于电力系统在经济层面的运行与安全管理,也因为大量分布式能源的持续接入而面临着巨大的挑战。
物联网技术作为新时代中蓬勃发展的核心科技,正处于勇敢应对这一挑战的技术前沿,物联网技术能够通过泛在的感知技术,为电力系统带来更为灵活的动态感知、实时通信、智能控制以及信息安全等等功能型技术,也能够不断的提高电力系统在运行过程中的智能控制与智能调度的能力,让不同类型的能源实现更有效的互动,从而将电力系统从一个单纯的电力传输媒介,转化成具有智能化的信息一体化的基础设备。
在未来,通过泛在感知技术,我们的电力系统将变得更加安全、更加可靠、更加具有可持续性。
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。
2需求分析
2.1电缆接头本体缺乏有效的带电在线监测手段
电缆在施工铺设阶段以及长期在地下电缆沟和隧道内运行阶段,都会不同程度的破坏电缆的绝缘性能,使绝缘材料的电导率及介质损耗变大,加剧电缆的绝缘老化。
电缆沟和隧道内的微气象环境缺乏有效地在线监测手段。
电缆沟和隧道内的水分、潮气、化学物质都会对电缆绝缘材料进行渗透,会引发电缆的绝缘老化,从而减少电缆的使用寿命。
电缆沟和电缆隧道安全消防措施与监测数据缺乏智能联动。
目前隧道内安装有自动排水、烟雾弹、风机等安全措施,应对不同类型的安全风险问题,但是这些措施的启动与否缺乏与隧道内的环境参数的关联,尤其是多因素的智能关联工作尚未开展。
针对上述问题,研发了基于泛在电力物联网的隧道电缆综合监测辅助决策系统。
整个系统采用16种智能感知传感器,感知单元就地计算决策,与全无线通讯方式相结合,并融合了传感网、WIFI、4G/5G等网络,实现了基于大数据驱动的辅助决策功能。
2.2设计原则
一是先进性原则。
采用先进成熟的网络通信技术组织网络,支持数据、视频、图像等多媒体应用,采用先进的无线传感器网络技术,与高效的4G和有线网络相结合,确保整个系统能有效地应对网络的扩展和变化。
二是有限开放原则。
电缆监测网络的建设遵循国网及省公司相关网络安全及协议标准,采用国网及主流软硬件厂商支持的标准协议及标准接口,形成自主可控的网络传输协议,一方面可以是遵从本协议的设备可以接入网络,另一方面可以无缝接入云平台,为网络互连奠定基础。
三是可管理性原则。
本系统通过4G及无线WIF网络的融合,可实现与每一个数据采集终端的通讯,并修改、增加或者优化相关功能、参数等,将大大提高网络的运行速率,并可迅速简便地进行网络故障的诊断。
四是安全性原则。
电缆监测系统的安全是本系统的核心任务之一,一方面是通过采取现代施工工艺及加工工艺,保障隧道内人身、设备以及用电安全;另一方面通过国网认证的授权机制、数据加密和跳频机制,保障数据安全。
五是灵活性和可扩充性。
电缆监测系统在选择网络拓扑结构的同时考虑将来的发展,由于网络中的监测设备、中继设备不是一成不变的,如需要添加或删除一个数据采集终端,或者对一些设备进行更新换代,或变动设备的位置,因此所选取的网络拓扑结构能够容易的进行配置以满足新的需要。
六是稳定性和可靠性。
网络拓扑结构中至关重要的是产品的可靠性,因为电力电缆工区中经常发生无线子网节点故障或传输介质故障,这就要求一个可靠性高的网络拓扑结构除了可以使这些故障对整个网络的影响尽可能小以外,同时还应具有良好自检报警功能。
2.3网络架构
本系统采用物联网的整体架构思想,形成了感知层、网络层、应用层的三层分布式网路架构形式.感知层是物联网的核心,也是隧道电缆综合监测辅助决策系统的核心,位于系统的最底层,其功能为“感知”,主要通过不同的传感器获取电缆本体及隧道环境相关的数据信息。
该系统的传感器利用无线通信技术向数据采集终端发送数据,实现传感器的智能和网络化测量。
网络层位于系统架构中的第二层,其功能为“传输”,即通过通信网络进行信息传输。
网络层充当感知层和应用层之间的链接。
本系统通过集成无线WiFi、4G网络、互联网和有线网络,构建星型和树型混合网络传输结构,负责将感知层获取的信息通过无线WiFi和4G网络安全可靠地传输到应用层,然后进行信息发布,最后根据不同的应用要求进行处理。
应用层是隧道电缆综合监测辅助决策系统的顶层。
它的功能是“处理”。
应用层可以对感知层采集的数据进行计算、处理和挖掘,实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。
本系统主要考虑应用层的两个功能,一个是数据,另
一个是应用。
2.4应用设计
为用户提供大数据平台,实现电缆监测数据实时采集、历史数据查询、数据分析、报警阈值设置、信息推送等功能。
在数据分析方面结合局放、护套环流、本体温度和环境温度综合分析电缆运行状态,形成四因素电缆故障综合判断依据,提高判断的有效性,降低误报率。
同时,系统提供隧道内烟雾报警、有害气体报警、振动报警、井盖翻动记录及报警、视频/图像监控电力电缆隧道内安全状态(如人员、设备报警、水位报警),可以设置报警阈值及推送。
结语
本系统目前已经完成了硬件研发(包括感知单元、数据采集终端、数据中继终端、数据汇聚终端)和软件研发(综合监测、辅助决策、智能联动),已经开展了试点安装和示范应用。
参考文献:
[1]徐亚兵.电缆隧道多状态综合监控系统设计与研究[J].硅谷,2015(2):20-25.
[2]董雷,刘刚,张芷艺.城市电缆隧道多状态在线监测系统设计[J].电气工程应用,2016(2).。