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基于泛在电力物联网和大数据技术下的电力安全管控

 更新时间:2023-11-25 点击量:119

江苏安科瑞电器制造有限公司 范宏博

摘要:在电网的运行和建设过程中,科学技术的发展与社会生产力的提高对于电力系统的发展提出了更高的要求,在这个过程中,电力系统的规模以及形式也有了一定程度的变化,而电力安全也成了人们最为关注的问题,在信息社会下,通过物联网和大数据技术在电力安全管控中的应用,可以简化工作人员的操作流程,减少意外情况的发生。文章通过对传统电力安全管控中存在的问题进行阐述,分析物联网和大数据技术在电力安全管控中的应用优势,从而探讨它们在电力安全管控中的具体应用。

关键词:物联网;大数据技术;电力安全

0、引言

所谓的电力安全管控,就是指在电网的建设、运行以及应用等过程中对电力系统的安全管理,电能生产、运输以及分配等过程进行有效的监控,从各个方向上保障电力系统的安全,减少意外情况的发生,这对于城市和经济的发展来说有着一定的促进作用。对于电力系统来说,它包括发电厂、输电线路以及变电所等不同的组成结构,它可以实现电能在升压和降压上的调节工作,从而符合用户的基本需求。另外,电力系统的信息与控制系统与各种检测设备、安全装置等融合在一起,可以实现监控自动化、调度自动化的目的,有利于各方面的稳定发展。在物联网和大数据技术的应用下,这方面具有一定的研究价值。

1、传统电力安全管控中存在的问题

1.1 管控方法的问题

从某种程度来说,电力是一个高风险的行业,由于电压强度等级的不同,它所带来的伤害也是同的,有的电力系统在运行过程中,甚至会由于疏忽等问题造成严重的火灾事故,影响生命和财产安全。从传统的电力安全管控来看,方法上存在的问题主要是没有形成有效的管理体系,在信息的传递上有着一定的滞后性,而且没有及时采取有效的措施应对,一些电力安全管控技术没有充分发挥它的作用,管理模式不够现代化,对于工作人员的依赖性是非常大的。

1.2 管控理念的问题

除了在管控方法之外,管控理念上也存在一定的问题。这主要是由于工作人员没有养成一定的安全意识,没有认识到电力安全管控的重要性,有关部门没有加强这方面的宣传工作,部分管理人员的定位有着一定的偏差,没有将工作岗位与责任制度联系到一起。其次,在电力系统的运行和应用过程中,某些管理人员在专业素质上也有着一定的欠缺,电力安全管控是一门综合性很强的工作,但是部分工作人员没有能力完成相关的任务,从而导致其中存在一定的安全隐患。另一方面来说,在管控理念上缺少一定的创新,没有将一些现代化技术融入到其中,缺少一定的技术支持,容易在工作过程中造成“信息孤岛"的现象。

2、物联网和大数据技术在电力安全管控中的应用优势

2.1 物联网和大数据技术的概述

物联网和大数据技术都是信息社会下的技术产物,它们都是基于互联网技术、计算机技术以及子技术等方面衍生的现代化理念。首先,对于物联网来说,它是互联网的一种提升,可以通过信息传感器等设施和技术,实现物体与物体、人与物体之间的信息采集以及传递等过程,它可以实现各类网络的接入,具有一定的兼容性。另外,对于大数据技术来说,它是一种规模大到无法想象的数据集合,无法用常规软件对其进行捕捉,大数据技术的价值密度非常低,但是它的速度非常快,而且具有一定的真实性。在大数据技术的应用过程中,它通常是与云计算等辅助工具联系到一起的一种形式,在这个信息化的社会,大数据技术和物联网的应用可以帮助提高电力安全管控的工作效率,有着非常重要的作用。

2.2 物联网和大数据技术的应用优势

对于物联网和大数据技术来说,它们都与信息的传递和安全管控有着密切的关系。首先,物联网可以实现不同物体之间的信息交互,并且对电力系统的运行过程进行整体感知、可靠传输以及智能处理等工作,从而实现对电力分配、传递等过程的有效监控,及时获取相关的信息功能,并且传送相应的形态,利用已有的信息完成对新信息的感知。而对于大数据技术来说,它在电力安全管控中的应用,可以帮助提供大量的有效信息,实现专家系统等智能技术在各个阶段的应用,然后与云计算等方法结合到一起,加强对电力各个参数范围的实时监测,避免意外情况的发生。可以说,在物联网与大数据技术的应用下,帮助实现电力安全管控的自动化和智能化发展。

3、物联网和大数据技术在电力安全管控中的具体应用

3.1 在电力监测上的应用

在智能电网建设不断推进的前提下,电力监测成为了电力系统未来发展的主要方向。首先,大数据技术可以与云计算结合到一起,实现对电力设备监测方法的改善,使数据改善现有分布式平台的存储策略,采用多种信号并行分析以及特征提取的办法,从而在大数据集合中查找多源数据的形态,并进行关联式的分析。而物联网可以实现信息上的有效传递,形成监控一体化的发展体系。

3.2 在电力系统稳定控制模式的应用

电力系统稳定控制模式是一种电力系统运行过程中的控制技术,它可以保障暂态、动态等方面的稳定性。在大数据技术以及物联网等功能的应用下,可以将故障限制到一定的区域范围内,并且实现数据特征值的分析方法,增加调节系统上的高效性,有效的避免事故的扩大,控制电力系统运行中的负荷功率。

3.3 在电网调度安全的应用

大数据技术和物联网在电网调度安全管理中可以促进调度自动化的发展过程。首先,在电力系统的运行过程中,它们可以实现对数据的收集和监视,并且显示各个部分的运行状况,工作人员通过传递过来的信息数据及时的对状态进行分析评价,还可以通过大数据技术的应用实现解决措施的智能查找过程,减少维护的时间,提高工作效率。另一方面来说,物联网的应用可以使得各个信息的实时交流和共享,加强无线网络在这方面的应用。

3.4 在发电厂安全管控的应用

发电厂是电力系统运行中的命脉,从数据显示,大部分的安全事故都是发生在电能的生产过程中。现阶段来说,在物联网和大数据技术的应用下,可以实现定位管控平台的建设,实现数据之间的有效整合,打破安全系统独立运行的传统,提升发电厂安全管理的工作效率。另一方面来说,大数据技术的应用还可以提高数据的利用率,实现不同阶段的管理系统构建,实现全过程的跟踪过程,为电厂安全管控提供有力的保障。

4、安科瑞泛在电力物联网提供解决方案

安科瑞电气深耕用户侧能效管理多年,逐渐完善了从电力物联网云平台到终端传感器的生态体系,在“源(电源)-网(电网)-荷(负荷)-储(储能)"各个环节加大研发投入,已经形成“云(云平台)-管(有线/无线物联)-边(边缘计算)-端(终端设备)"的生态系统,积极参与泛在电力物联网建设,为国家电网建设“三型两网"提供解决方案,使用户在任何时间、地点、人、物之间实现信息连接和交互,产生共享数据,从而为电网、发电、供应商、用户服务。

安科瑞电气近年来已经陆续推出变电所运维云平台、能源管理云平台、智慧安全用电云平台、充电桩(电动汽车/自行车)运营管理云平台、预付费管理云平台等云平台解决方案等解决方案,并已经广泛应用在多地国网公司用户端业务、环保部门、安监部门、住建部门等。

4.1变电所运维云平台

据统计全国高供高计的工商业用户数量达到200多万户,规模巨大,但是大部分日常的运行维护工作比较传统,普遍存在人力成本高、工作效率低、故障抢修时间长、风险预防薄弱等问题。国网公司和众多电力运维公司正在抢占这块巨大的市场,这是一个千亿级别的市场。

AcrelCloud-1000电力运维云平台采用多功能电力仪表、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术,通过智能网关采集现场数据并存储在本地,再定时向云平台推送数据。平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据,包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息,有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到zhiding人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环,提高运维效率,即时发现运行缺陷并做消缺处理。

变电所运维云平台功能一览

4.2智慧安全用电云平台

据应急管理部网站数据,2016~2018年期间因为电气原因导致的火灾占总数的30%~34%左右,其中2018年全国共接报火灾23.7万起,因违反电气安装使用规定引发的火灾占总数的34.6%,较大和重大火灾事故中,电气火灾的比例更高。国务院、公安部消防局以及各省市自治区直辖市纷纷出台文件推广使用安全用电、智慧用电,从源头上预防电气火灾的发生,现安全用电管理平台已在九小场所、三合一场所、养老福利院、医疗场所、学校、金融网点等人员密集场所广泛开展。

安科瑞Acrelcloud-6000安全用电管理云平台对电气引发火灾的主要因素(线缆温度、漏电电流、负荷电流、电压)进行不间断的数据跟踪与统计分析,通过2G/NB-IOT/4G方式采集现场数据,实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患(如:线缆温度异常、过载、过压、欠压及漏电等)并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警,有效防止电气火灾的发生。系统可以显示所有监测点位的漏电电流等电气参数和线缆温度,并支持巡检记录和派单操作,提供安全隐患分析报告,实时评估企业用电安全状态。

4.3安科瑞智能网关、终端设备选型

5、结束语

综上所述,电力安全是我国产业运行过程中的基础,有关人员应该找到电力安全管控中存在的问题,将大数据技术以及物联网等功能应用到其中,通过信息整合和感知等方法实现在电力监测、稳定控制模式、电网调度安全以及发电厂安全管控等方面的应用,从而实现电力系统的稳定发展。

参考文献

【1】 李明明,王瑞琦,赵毅,等.泛在电力物联网安全风险管控研究[J].中国新通信,

【2】 陈继兴,赵普,袁磊,张勇,张希府.物联网和大数据技术在电力安全管控中的应用

【3】 安科瑞企业微电网设计及应用手册.2020.06版