2009年,国家正式推出“感知中国”的物联网产业发展规划。同年,国家电网公司提出智能电网发展战略,时间和路线图,开启了电网大规模应用物联网技术的序幕。2019年3月,国网公司召开会议,对建设泛在电力物联网作出全面部署安排,加快推进“三型两网、世界一流”战略落地实施。规划分两阶段,到 2024年全面建成泛在电力物联网。泛在物联网将在电网现有的业务基础上,从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面进行提升,支撑“三型两网、世界一流”发展战略目标。
近十年来,我国的电力物联网技术及应用发展进入了快车道。至2015年,电力物联网传感器相关常规已经达到40多亿元。至2019年,国网接入的终端设备超过5.4亿只,采集数据日增量超过60TB,覆盖用户4.5亿户。预计到2025年接入终端设备将超过10亿只,到2030年将超过20亿只。
物联网技术在输电、变电、配电和用电各个领域开花结果,展示了智能电网建设的勃勃生机和广阔前景。
1)输配电调度
在输配电领域,通过物联网技术,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运行方式,优化网络运行,提高输电环节的智能化和可靠性,节省能源消耗。
2)配电网现场作业管理
在配电网现场作业管理方面,物联网技术应用包括身份识别、电子标签与电子作业票、环境信息监测、远程监控等。搭建配电网现场作业管理系统,实现确认对象状态,匹配工作程序和记录操作过程的功能,减少误操作风险和安全隐患,真正实现调度指挥中心和现场工作人员的实时互动。
在配电线路状态监测方面,主要包括气象环境监测、线路微风震动。利用物联网技术,对设备环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息进行实时监测和预警诊断,提前做好故障预判、设备检修等工作。例如,电力设备会发生发热和振动现象,利用无线传感网络技术,可实现对设备振动、温度信息的实时监控。
1)安全监控与继电保护
在安全监控和继电保护方面,利用物联网技术,通过在杆塔、配电线路或重要设备上部署各种智能传感器和感知设备,组成多传感器协同感知物联网网络,实现目标识别、侵害行为的有效分类和区域定位,从而实现配网设备全方位防护的目标。
在恶劣气象条件下,对杆塔、线路受力情况进行监测,对线路覆冰厚度进行监测,增强抵御自然灾害的能力。
通过监测电网内部电压、电流的变化,预测故障的发生,通过网络重构,改变潮流的分布将电网故障遏制在萌芽状态,使得整个电网具有“自愈”功能,使系统能自动恢复到正常运行状态。
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