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物联网技术在智能电网中的融合方式

导读: 在智能电网的能源接入、输配电调度、安全监控与继电保护、用户用电信息采集、计量计费、用户侧用电等方面,物联网技术均能发挥巨大作用,带来革命性的技术进步。理清物联网技术在智能电网中的具体融合应用方式是项目实施的关键所在。

  在智能电网的能源接入、输配电调度、安全监控与继电保护、用户用电信息采集、计量计费、用户侧用电等方面,物联网技术均能发挥巨大作用,带来革命性的技术进步。理清物联网技术在智能电网中的具体融合应用方式是项目实施的关键所在。

  智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户,实现对电能的最优配置与利用,提高电网运行的可靠性和能源利用效率。智能电网的本质是能源替代和兼容利用,它需要在开放的系统和共享信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。开放式整体网络系统将彻底改变今天的电网结构,实现从能源接入、输配电调度、安全监控与继电保护、用户用电信息采集、计量计费直到用户用电侧的全过程控制。即在未来的智能电网中处处能够体现物联网技术的存在。

  (1)在能源接入方面,智能电网可以更方便、更迅速地让可再生能源发电等新类型电力入网,比如分布式发电的入网。这么多独立而相对不好预测的供电源,要求配电网从被动式单向网络演进为从多个方向主动管理电流的系统。通过物联网技术在智能电网中的应用,可通过信息的共享,通过实时分析天气变化对分布式电源出力的影响,及时预测分布式电源的功率变化,从而使分布式电源的出力在控制的范围内,不仅消除了分布式电源给电网带来的扰动,而且可以智能调度系统的需要,参与调峰。可见,物联网技术的应用完全可以消除分布式电源接入的不利影响。

  (2)在输配电调度方面,通过物联网技术的应用,通过遍布电网的传感器及时感知电网内部的运行情况,反馈给调度系统全局系统电能的损耗情况,并能够辅助调度人员对系统的运行方式,在保证安全运行的前提下优化网络的运行,节省能源消耗,推动低碳经济。

  (3)在安全监控与继电保护方面,通过物联网技术的应用,一方面可以实时感知在外界气象条件下,杆塔、线路等运行部件的受力情况,将信息及时反馈。在恶劣的气象条件下,在杆塔、线路受力接近临界状态的情况下实时报警,并通过杆塔上调节装置的动作来缓解受力严重部位的情况,等待工作人员更换。甚至,在覆冰情况下,自动感知冰层的厚度,进行危害评估,并自动融冰,增强了抵御灾害的能力。另一方面,实时感知电网内部的运行状况,比如电压、电流的变化,预测故障的发生,通过网络重构,改变潮流的分布将故障遏制在萌芽状态,并实时将信息反馈给调度中心。具有“自愈”功能。

  “自愈”就是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来,并在很少或不用人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常运行状态,几乎不中断对用户的供电服务。甚至在黑启动中,能够自动配置启动方案,进行网络重构,供调度人员参考。

  (4)在用户用电信息采集方面,通过物联网技术的应用,智能电网可以对需求进行更准确的管理。传统的电力系统是按照用电峰谷要求设计的,电网容量要大到能够满足用电高峰需求。但是在夜间用电很少的时候,许多电站停止发电,电网的一部分容量也闲置了。智能电网可能从根本上改变这种状况。比如,在智能电表的协助下,供电方可以制定动态计费方案,以反映不同时刻的发电、输电成本,或者鼓励消费者在可再生能源发出大量电力时增加用电,这有助于舒缓用电峰谷,使电网保持供需平衡。

  (5)在计量计费方面,通过物联网技术的应用,计费表计可以自动进行电量的统计、处理,实现不同等级电能用户的电费自动划卡收缴,节约了人工费用和人工可能出现的差错。同时通过统计、判断,可以防止窃电行为的发生。

  (6)而在用户侧用电的过程中,物联网技术的应用可以实现智能家居。智能家居中各种用电设备都集成了智能用电芯片或安装了智能用电插座,能够根据电器各自的运行特性优化运行,从而节能省电。比如,检测屋内无人,自动关闭照明。能够实时监测电价信息的变化,从而实现在低电价时运行。又如夜间电价较低时,洗衣机自动进行洗衣。在白天通过与电力交易中心信息的实时互动,将太阳能电池板上网售电实现盈利等等。

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