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电力行业物联网应用

时间:2020-01-09 15:38 来源: 万博智电点击:

远距离输电能力不足、电网建设标准较低、电网调配信息化能力不足! 针对以上问题,国家电网公司公布了“坚强智能电网”的发展战略,明确了“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网为基础,将现代先进的传感器测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成的新型电网”的发展目标。

        电力行业是关系到国计民生的基础性行业,属于国有垄断行业。从组织上可划分为发电、供电两大系统,从生产流程分为发电、输电、变电、配电、用电和调度六大生产环节。输电、供电系统分为国家电网公司、网局/独立省局、地区和县电力公司四级,总体架构为金字塔形,上层对下层进行严密的控制。

        电力行业在国内很早就进行了企业信息化建设,其中国家电网公司于2006年提出了在全系统实施“SG186工程”,建成数字化电网、信息化企业的规划。

        国家对电力系统的信息安全非常重视,曾多次发文指导电力系统的信息安全,如:《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》和《电力二次系统安全防护总体方案》等,这些制度和方案对电力系统的安全体系建设具有指导意义。由此可以看出,信息化建设和信息系统的安全对电力行业,甚至国计民生都有着重大的影响。

        电力行业信息化发展经历了生产过程自动化、专项业务应用、管理信息系统三个阶段。到目前为止,电力系统的规划设计、基建、发电、输电、供电等各环节均有信息技术的应用。

        目前电力行业重点信息化项目分别是“SG186工程”和“坚强智能电网”:

1. SG186工程
        国家电网公司于2006 年启动SG186工程,目标是在全系统范围内建设一体化企业级信息系统,实现公司上下信息通畅及数据共享。目前已完成试点工作,开始进行全网推广。

2. 坚强智能电网
        2009年政府提出感知中国的物联网发展战略后,国家电网公司也明确提出建设统一坚强智能电网的发展战略。工作要求是 “统一规划、统一标准、统一建设”,同时在国家电网总部成立智能电网部,负责全国智能电网相关工作的统一组织、协调、监督,目前已完成智能电表的全网集采,明确了20家左右的供货商名单,并发布了《智能电网技术标准体系规划》和《智能电网关键设备(系统)研制规划》等标准体系。

电力行业目前存在的主要问题如下:

1. 远距离输电能力不足
        骨干输电能力不足,建设规模滞后。未来重点在加强大容量、超高压、交直流混合、长距离输电技术的研究和应用。

2. 电网建设标准较低
        以2008 年南方冰雪灾害为例,由于覆冰厚度超过国家规定的设计标准,导致电网设施损毁严重。

3. 电网调配信息化能力不足
        跨省、跨区同步互联电网联系薄弱,尚处于发展完善阶段,调控能力水平较低,尤其在最靠近电力用户的城乡配电网的信息化建设严重滞后。

        针对以上问题,国家电网公司公布了“坚强智能电网”的发展战略,明确了“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网为基础,将现代先进的传感器测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成的新型电网”的发展目标。

        坚强智能电网可以看做是电力系统的“中枢神经控制系统”,将最新的信息化、通信、计算机控制技术和原有的输、配电基础设施高度结合,形成一个新型电网,实现电力系统的智能化。坚强智能电网与传统电网的不同之处在于互动性,通过终端传感器及各种通信网络将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时、高速、双向的效果,整体提高了电网的综合效率。目前在国家电网公司的坚强智能电网项目计划中,有60-80%的投资将用于实现远程采集、远程控制、远程测试、智能交互等非传统项目,急需ICT技术支撑。

        从目前电网公司公开的指导意见及规范分析,国网公司在发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节有明确的物联网应用需求,主要需求集中在设备监控管理、生产/管理信息采集处理、人员任务跟踪管理三大方面。同时,随着物联网终端的规模部署,会产生一些行业共性的需求,如固定资产管理、设备防盗、内部物资物流管理等。

基本功能介绍

1. 固定资产的防盗管理功能
        通过物联网终端,例如井盖监控终端、固定资产位移及位置追踪器,实现固定资产物理、电气状态的感知和实时监控,出现异常情况实时告警。

2. 固定资产的资产管理功能
        通过RFID、二维码等物联网移动终端,对固定资产属性信息实时获取,实现固定资产的折旧、统计、查询、追踪、盘点等固定资产管理功能。

竞争分析
        中国移动在物联网领域积累了大量的技术、市场资源,目前相对于竞争对手具有较大的领先优势。对于客户需求的理解和把握相对领先;同时,现网已部署的大量功能完善的应用平台,通过整合业务功能、业务逻辑和业务流程,相对于竞争对手可快速推出包含多种信息服务能力、满足行业用户复杂需求的综合业务。

        目前传统的IT厂家尚不具备或具备部分向大型行业客户提供完整ICT业务服务的能力,由于厂家之间彼此竞争,较难通过合作提供整体服务,为运营商整合厂家资源创造了客观条件。

应用场景
        设备防盗监控:通过在电力井内部署监控设备,可实时监控井盖的开闭状态及井下浸水、温度、烟感、设备电池电量等信息,可为后台监控人员提供集中监控界面,实时解决问题;在设备上隐蔽放置小型设备追踪器,可实现电源通断感知、位移感知、GPS/LBS位置追踪,在设备非法断电、发生位移等情况下,实时告警并提供一段时间内的连续位置追踪。

        固定资产管理:在固定资产设备上贴附RFID标签,利用RFID标签非接触读写的特性,在机房或设备集中布放的区域放置RFID读写器,定期对区域内的固定资产进行盘点。同时,为维护人员配置RFID身份标签,在其进入区域进行维护操作时,记录操作行为;维护人员通过手持设备,在现场从管理平台下载工作任务,并通过RFID标签逐项对任务相关物体进行确认。