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物联网在电力行业中的应用

近年来,物联网的市场规模正处于飞速扩张的趋势。预计到2018年中国物联网行业的市场规模将达到2.05万亿元,而到2022年市场规模将达到7.24万亿元。到2045年,至少将有1千亿设备实现互联互通,物联网的使用将持续增长。而电力能源将通过与人工智能,现代通信技术,云计算和数据分析技术的结合,深刻影响着物联网时代的生产方式。

未来,电网将慢慢地变成物联网的一个重要表现形势。



在全球,已经包括中国在内的很多国家将“物联网”和“智能电网”上升到国家战略的高度。智能电网是以发电设备,变压器,各类电压等级的输配电线路,配电设备及保护装置等传统的物理电网为基础,通过现代先进的传感测量技术,通信技术,计算机技术和控制技术等与物理电网的高度集成化,使电网更加安全,高效与环保,具有可靠性,自愈性,兼容性,经济性,集成性,优化性等特征。智能电网的实现需要通过终端传感器进行大量的信息采集并通过通信网络上传,实现电网运行和控制的信息化与智能化。

智能电网可视为物联网技术在电气领域的应用。现有对智能电网的研究大都集中在电力系统一侧,站在电网公司的角度来考虑问题,较少关注用户端也就是建筑电气领域。智能电网的发展和完善离不开用电端的配合,发电的目的是用来改善人们的生活,因此,应该将智能电网技术向用户端延伸,更多地考虑用户用电的需求。

智能电网能够充分满足用户对电力使用的需求,同时优化资源配置,确保电力供应的安全性,可靠性和经济性,满足环保约束,保证电能质量,适应电力市场化发展等,从而实现对用户可靠,经济,清洁,互动的电力供应和增值服务。



传统的用电设备故障诊断方法一般需要确定精确的解析模型,在模型未知或描述不精确的情况下是不能得到准确的故障诊断结果的,而在建筑用电设备物联网环境下,机理建模更加困难,但物联网技术使得设备状态与信息以及环境参数等海量数据的获取与共享成为可能,从而有大量的数据可供利用,发掘,从中发现规律,实现故障诊断的目的。

基于数据的故障诊断方法是在用电设备物联网环境下,对系统获取的数据进行分析处理,在不知系统精确解析模型的情况下实现故障诊断功能。利用数据库中存储的海量信息,提取特征数据,对数据进行处理,比较和分析,依据实时数据是否超出正常值进行判断,确定故障类型,程度和产生故障的原因,并根据判断的结果确定必要的对策,对其进行调整。主要包括以下步骤:

状态监测:利用数据库中存储的通过传感器采集的用电设备的各种信息,将特征信号提取出来,而将无用信号和干扰信号排除。

分析诊断:根据数据库中的反映设备状态的征兆或特征参数的变化情况进行分析,制定规则,依据特征参数的实时数据值是否超出正常取值范围进行判定,进而得到诊断决策,判断故障的存在,性质,原因,严重程度以及发展趋势。

治理预防:根据分析诊断得出的结论,通过软件编程在监测界面发出报警信号,并对设备进行重点监测和巡回监测。



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