对物联网的配电自动化应用研究.pdf

2023.01电子乐园133Automation applications 自动化应用1 引言物联网技术发展迅速，已经开始逐步应用于各个领域之中，尤其是信息工程领域、机械制造业、建筑工程行业、电力行业等。并且物联网技术已经成为我国新型战略发展产业的重要组成部分，社会各界加大了对于物联网的关注力度。物联网技术在发展的过程中，其本身具有一定的适用性，尤其是在电力行业中，电力是当今社会不可或缺的能源之一，物联网技术的应用能够推动电力行业的良性发展，还可以提升电力系统的工作效率，确保配电自动化系统的稳定运行，保障电力企业的生产安全性。2 物联网的概述2.1 物联网的概念物联网指的就是物（Things）、网（Internet），是互联网的一种拓展形式，包含了许多种技术形式，有传感和定位、通讯等，可以让物和人，人和人，物和物之间相互连接，借助计算机进行数据处理，属于一种可操作性的信息系统。物联网的技术可以通过各种不同的信息传感器、GPS、红外感应灯一些技术装置，能够实时的采集声、光、热、电、位置等各种需要的信息，通过接入的网络，通过物和物、人和物相互的链接，实现对物品的智能化感知、管理和识别的功能，物联网本身就是基于互联网，能让所有物体的对象形成互联互通的网络。借助物联网技术对于电力设备进行智能化的管理，智能化电力系统里面的不同类型的设备都可以使用物联网技术进行颜色区分，利用计算机控制技术，可以获取电力设备的图像监控，以此来分析运行的相关数据，对于当前电力设备运行的状态进行实时监测，通过物联网技术来提高设备的管理水平。并且在施工前期工作的准备中，首先会进行现场勘查和测绘，可以将一体化设备结构集中在一个平台上，可以有效地提高电力企业的设备管理工作效率。2.2 物联网的特点配电自动化系统结构包括了小中大三种类型，为了满足不同的需求。在实际的配电过程中会选择合适的型号，然后进行配电系统的建设。比较常见的是中性自动化系统，配电自动化系统那会安装主配电站和终端，根据用电需求发展的变化，以主站为中心，分配其他主站。1因此物联网技术在配电自动化的应用中，需要以满足城市用电的需求为前提，为人们的生活及生产活动提供更加智能的服务，为开展自动化建设打下坚实的基础。基于这种情况下物联网技术在配电自动化中的应用应该具备以下几个特点。专用性，物联网技术需要按照电力系统发展的需求，借助配电自动化的专用网，根据电力企业的网络区分，可以使用物联网技术建立专门的通讯网或者是基层网络。并且在配电自动化的应用中能够针对不同的网络展开安全识别，可以建立不同等级下的网络认证，物联网可以在互联网的整体模式下进行优化，对于不同用户的可以分别提供不同等级的物联网服务。可靠性，应用配电自动化的物联网需要具备可靠性，电力系统不是儿戏，用电安全是一切工作展开的基础，电力物联网能够支撑电网的业务，物联网是保障电力系统安全运行的必要条件，因此物联网的配电自动化建设需要具备可靠性。连接性，物联网本身就具备网络连接的特点，能够实现万物互联，对物联网的配电自动化应用研究文/谢少章摘 要：随着社会经济的发展，科学技术的进步，城市化的建设改变了人们的生活水平，无论是生活还是生产工作越来越离不开对于电力的需求，尤其是在工业领域，为了促进工业的经济发展，这就需要将物联网技术与信息技术相互融合，加强新兴技术在配电自动化中的有效应用。物联网技术可以推进配电网建设的脚步，促进了传统配电网向自动化、现代化的转型，物联网技术的新兴改变了电力行业的传统运行模式，电力行业开始趋向于智能化。因此，本文针对物联网的配电自动化应用进行了以下几个方面的分析和阐述，借此作为参考。关键词：物联网；配电自动化；应用研究电子乐园2023.01134自动化应用 Automation applications通过网络将所有的系统连接，可以加强基础数据的建设，还能够进行电力数据的管控的处理。2.3 物联网的发展趋势2018 年以来，国家工信部推行了关于深入推进移动物联网全面发展的通知和物联网新型基础设施建设三年行动计划（2020-2022 年）的政策，这就要求电力企业要根据全球物联网技术标准和产业发展的趋势，构建物联网协同发展的电力管理应用体系。现阶段电力物联网建设主要电力管理业务、信息共享、数据基础支撑、配电网自动化等，受到了传统模式的管理限制，电力企业已经开始面临转型和升级，在物联网技术的支持下，电力系统已经开始发生变革。需要从根本上去强化配电网的建设，提高配电网自动化的管理水平，才能推动配电网的可持续性发展，为了实现这一根本目标，配电网设备就需要借助物联网技术，加强基础设备之间的连接，进而实现远程自动化的操作。3 物联网的配电自动化应用关键技术3.1 基础应用支撑技术很多电力企业配电网自动化应用的过程中，都会使用到信息模型，也会根据电力系统的等级情况建立不同安全等级的信息防护，并且部分电力企业开始在运营中投入使用人工智能，逐步取代传统人工进行电力设备运检操作。信息模型可以根据配电网的特点，在每个配电网建立信息模型，根据不同的电网运输加强每个环节之间的信息交互和设备连接。根据配电自动化当前应用的特征，对节点数量较多，分布比较广泛的情况，可以建立物联网信息安全防护体系，确保计算机与终端设备的安全。根据研究表明，我国的电力物联网正在向轻量级通信的方向发展，而且，还可以在通讯过程中进行用户加密认证，以此来确保信息安全。3.2 分层协调应用关键技术物联网技术在配电自动化中的应用还需要具备超高的灵敏度，对于配电网格的运行要有一定的感知，确保每个电力设备之间可以进行连接和交互。2加强配电自动化的全面感知与数据整合，以云、边、管、端四个层级为主要核心。云负责所有架构里面最为基础的应用层，可以针对配电网低压业务，进行信息化处理，然后通过处理完成数据的分析，并且还可以依据物理形态在配电网自动化应用平台上进行数据的管控。管属于一种云平台与边缘计算节点之间的信息通道，可以确保信息传输的质量，保障信息传输的频率以及信号反应。边可以通过云平台技术与网络边缘节点的通信连接，实现信息的存储和数据管理，主要负责高速计算。端指的就是感知配电自动化控制的终端单元，终端单元可以与其他单元进行通讯和连接，并且可以控制子系统，实现电力数据的信息集成。4 配电自动化的意义4.1 优化配电自动化的结构配电自动化可以保障用电服务的质量，优化配电网内部结构，在物联网技术的支撑下能够建立移动网络通讯，利用负荷管理系统，把远程监控系统和网络技术进行结合，增强对于用户的用电管理，防止偷电、窃电的违法行为，通过用电管理，能够分析出不同用户的用电情况。还可以通过终端单元对于用电情况进行系统的分析，监控配电电压的质量，然后利用配电自动化系统可以进行数据的传输，可以发挥出移动网络通讯的优势，利用网络通讯进行信息的接收，然后传输配电自动化的系统信息，实现系统信息的资源共享。并且配电设备之间的物联网技术能够发挥出链接网络的作用，所有线路附近的电压临近器，都可以通过互联网实现在线监测，能够根据线路的电压情况进行信息反馈，配电自动化系统可以通过移动网络进行接收。4.2 提高电网系统的安全与稳定物联网技术应用于配电自动化建设的过程中，还可以连接附近的电路，利用两电源组成的环网供电模式去优化配电网的结构，合理的使用电源环网供电模式，能够提高配电网的联手供电效果，并且物联网技术能够实现信息共享，从整体上提高电网系统的安全与稳定，利用计算机进行网络通讯与监控管理的控制。3如果配电装置和配电设备出现了故障，RTU 会把信息传到计算机控制中心，物联网信息端口就进行信息诊断，判断发生故障的范围，工作人员会通过电力系统的预警报告，借助网络技术监测实际故障的现场情况，还能够随时进行电压检测，实现自动化电力线路的输送分析，根据物联网中传感和定位，对频发的安全故障以及故障率较高的电力设备进行系统性的分析，找出产生故障根本原因，借助北斗授时同步技术进行故障判别和定位，通过数据分析，排查故障，并且加强防护，提高电力设备的使用年限。4.3 确保用电的可靠性配电自动化可以对配电系统的情况进行评估，预防配电系统中可能会出现的故障，并且能够对存在的故障进行诊断和处理。并且自动化系统具有自我恢复的特点，能够有效地确保电力的供应。尤其是在物联网基础的加持下，配电自动化系统具有可靠性和安全性，能够有效地改善传统系统中存在的弊端，利用控制系统和防火墙设置，优化智能电网的安全性，配电网自动化系统还能够确保电网的稳定运行，具有一定的兼容性，可以根据不同用户的实际情况提供不同电力2023.01电子乐园135Automation applications 自动化应用需求，配电自动化可以实时监控电网运行状况，确保供电的可靠性，还能够改善电能质量，合理的控制用电负荷，能够提高电力企业的工作效率，为用户提供不同的用电服务。5 对物联网的配电自动化应用研究5.1 物联网的配电自动化应用分析考虑到物联网技术在配电自动化建设中的优势，电力企业应该加强“云、边、管、端”四个核心技术的应用，可以根据每一个核心技术的作用和性质，构建一体化的管理体系。建设“云”的终端主站，以“云”为中心处理系统，实现配电网自动化的全过程的状态监测，借助“边、管”的信息数据处理特点，实现智能化数字运维。在中心处理系统中可以将采集到的用电信息进行分析和汇总，所有的数据集中在中心处理系统的数据库中，然后工作人员可以针对通信系统上传的信号进行数值的分析，并且可以利用中心处理系统进行采集器的参数设置，以此来进行远程操纵。通信系统主要包括了电话线通信、光纤通信、无线通信、低压电力线载波通信几种，这些方式可以在物联网技术的操作下实现融合，灵活搭配，进行配电网的远程通信操控，实现配电网数据处理的适用性。5.2 提升配电网一体运维管理水平配电运行维护的过程是一项综合性很强的工作，一旦出现故障问题很可能会对于电力企业带来严重的损失和影响，不利于人们的生活生产用电。对于在配电运维中出现的安全事故可以借助物联网技术进行风险评估和运行管控，在发生问题之前，可以对风险问题作出对应等级的预警处理。并且电力企业还应该加强对于网络信息人才的培养，严格规范工作人员的操作流程和工作内容，明确划分职能范围，树立安全意识和责任意识。一旦在运维管理中出现了电力问题，可以发挥物理网的传递优势，展开远程处理，这种模式非常适用于一些特殊环境下的用电需要，比如山区、偏远地区以及气候恶劣的高寒、高热地区等，能够节省人力、物力资源的投入，节约生产建设的成本，从而提升电力企业的经济效益。基于物联网的配电自动化应用，能够实现故障的精准定位，展开智能化的原因分析，提供主动式抢修服务，能够让工作人员可以在第一时间做出判断和应对，有效地避免因为长时间停电带来的经济损失。并且物联网技术在配电自动化应用的过程中，还可以随时监测电力设备的运行状态，降低运营维护的成本，因此，电力行业要强化物联网技术在配电自动化中的应用，加快智能化平台建设，及时针对运行中产生的问题进行分析和处理，提高风险预估和管控的意识，保障配电运维一体化管理工作可以安全稳定的进行。5.3 全面保障配电系统的安全运行在电力企业中要利用物联网技术带来的采集数据和处理数据的优势，其主要采集设备在运转的控制数据、状态数据、故障反馈数据等等，要充分的发掘和利用到这些采集到的数据，这对电力企业的配电网智能化发展，能够起到促进的作用，在电力企业中物联网技术的应用能有效地提高电力输送的质量，利用定位系统进行故障分析，然后借助传感进行数据分析。通过物联网的配电自动化应用，可以实现太阳能光伏、风力发电、储能、等点状业务的统一衍变，将所有的点状业务进行集中，在物联网技术下，建立终端处理平台，统一进行调配，然后优化每一个子业务终端。针对当前新能源的发展趋势，做出战略调整，可以营造绿色、生态的电力管理体系，大力扶持新兴产业，拓展电力的应用范围，对配电网自动化做出整体治理，加大电力企业的周边产业链规模，促进电力企业的可持续发展。6 结语综上所述，我们可以得知，物联网技术的应用对于配电自动化的建设具有重要的意义，能够优化配电自动化的结构，提高电网系统的安全与稳定，确保用电的可靠性。当前物理网技术在电力系统中的应用主要包括了两种技术，基础应用支撑技术和分层协调应用关键技术。物联网的配电自动化应用可以在配电网信息化、现代化、自动化的前提下，要实现多源系统信息的深化融合，提升配电网一体运维管理水平，全面保障配电系统的安全运行。参考文献：1 黄华.计及配电自动化系统的高弹性智能配电网扩展规划方法J.电工技术,2022,09:1-5.2 李达,王栋,周冬旭.基于双链结构的配电自动化系统异常检测方法J.计算机应用,2022,42S1:184-190.3 李夏川,路朝阳,王瑞平.基于末端物联感知技术的配电网数字化建设J.中国电力企业管理,2022,06:82-83.作者单位：广东电网有限责任公司肇庆德庆供电局