范云鵬 王鵬程
伴隨著物聯網技術在智能電網建設中的大量應用,使得電網在信息化、自動化以及互動化方面有了顯著提升。鑒于物聯網已經逐漸成為支撐智能電網的核心技術,本文對基于物聯網技術的智能園區建設方案進行簡要分析,將充分應用物聯網技術,更好的開展智能用電管理與服務。試圖為之提供行之有效的可行性建議。
【關鍵詞】物聯網 智能園區 建設方案 研究分析
物聯網技術(Internet of Things)主要借助現代通信技術、射頻識別技術、全球定位系統、紅外線傳感器等多種信息傳感設備,按照約定的協議,將物品與互聯網連接在一起,進行信息交換,從而實現智能化識別、定位、追蹤以及管理的現代網絡技術。本文主要探討的是物聯網技術在智能電網中的應用,通過智能園區的建設,科學利用工業用戶內部的分類用電信息采集與控制手段。充分掌握企業負荷的特性,借助園區負荷平衡模型和需求響應,促使園區內企業更為合理、高效和安全的利用電能,使電網負荷以園區為單位,從而實現負荷平衡,降低用能成本,提高電網設備利用率。
1 智能園區建設目標
智能園區是智能電網用電環節的關鍵部分,通過建設基于物聯網技術的智能園區,可以對園區內工業用戶的能源使用狀況進行統一管理,有效整合該區域內的電力需求,在不增加電網容量的前提下,提高電網運行效率、降低電網建設與運行成本,更好的為該區域的用戶提供電力供應,有力的推動智能電網的整體建設。
此外,根據國家物聯網發展戰略以及對智能電網建設的統一部署,通過建設基于物聯網技術的智能園區,還可以實現供電公司、園區管委會以及園區企業三方之間的雙向互動,提高供電設備的工作效率;提供建立在能效分析基礎上的綜合用能服務,提高電網能效水平。實現園區用電管理“變抽象為形象、變經驗為科學、變被動為主動、變局部為系統”,為客戶提供智能化、多樣化以及互動化的用電服務,引導客戶優化用電行為,主動與電網開展良性互動,并結合國家的相關政策,提供能源使用效率分析的一條龍服務,進一步實現園區用電的智能化。
2 智能園區建設方案
基于物聯網技術的智能園區建設其主體框架可以分為感知層、網絡層以及應用層,物聯網智能園區整體架構如圖1所示:
2.1 感知層建設
感知層是基于物聯網技術的智能園區建設的基礎環節,主要包括電力客戶、配電網信息的采集。通過感知層可以有效地實現智能園區內各個能源,全覆蓋的信息采集。在智能園區內建設物聯網感知基礎設施,采集各類用能相關信息,利用工業數據總線將數據集中到數據網關,并與網絡層對接。現階段,智能園區內企業數據的采集主要采用智能電表、三相智能監控終端采集線路用電的電能參數,采集的范圍集中在企業二次側電力回路以及部分主要用電設備上,在線路狀態、設備運行狀態、電能質量、環境溫濕度等方面的采集比較少,這樣不足以支撐智能用電服務、能效管理的深化應用,因此,需要深化企業信息采集的范圍以及采集廣度,另外針對企業安全用電的巡檢也需要更多的保障手段來提高巡檢的效率以及有效性。
2.2 通信層
在基于物聯網技術的智能園區中,通信層的作用主要是實現采集設備、控制設備以及交互設備之間的通信,它是連接感知層與應用層的橋梁。通信層包括電力專網和運營商公網以及其它多種通信網絡。通信層主要包括電力公司側網絡、交互網絡、電力客戶側網絡。交互網絡可采用的形式包括光纖EPON專網、230MHz TD-LTE無線網絡、VPN/APN、無線公網、互聯網、衛星通信等。用戶可以通過電力光纖專網、無線專網、公網(VPN/APN)及互聯網等多種形式接入電網企業側網絡,供電公司側網絡內網區與外網區分別部署通信管理服務器、安全管理服務器、應用服務器等,并需部署強隔離裝置實現內外網間的數據交互。
2.3 應用層
應用層是對基于物聯網技術的智能園區提供數據存儲和各類應用服務的系統與應用集合。主要功能包括安全用電管理、電網優化運行、能效管理、信息互動與共享、增值服務等幾個部分。在感知層和網絡層的基礎上,部署基于統一數據平臺的物聯網智能園區用能服務系統。物聯網智能園區用能服務系統又分為監測與控制、需求側管理、智能互動、能效管理和增值服務等子系統。與95598網站、電力營銷和用電信息采集等系統實現數據共享。在感知層和網絡層的基礎上,在山東電力集團公司部署省級智能園區用能管理平臺,構建統一的數據中心和應用中心,并在東營供電公司搭建數據分中心。
3 結束語
綜上所述,物聯網技術在智能園區建設中的推廣及應用,充分實現了園區內各個基礎設施資源、能源設備信息的有效整合,進一步提升了能源管理的信息化水平,在提高園區內能源使用效率的同時,還能夠提高能源管理的安全性和可靠性。由此可見,通過建設基于物聯網技術的能園區,可以實現電網與用戶之間實時交互響應,是增強電網綜合服務能力,滿足互動營銷需求,提升服務水平的重要手段。
參考文獻
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作者簡介
范云鵬,大學本科學歷。現為國網山東省電力公司東營供電公司副總經理、高級工程師。
作者單位
國網山東省電力公司東營供電公司 山東省東營市 257000endprint