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基于物联网的随机性电源即插即用运维技术方案研究

2017-06-05 许继集团研发中心 作者:李献伟 王伟

摘要:针对随机性电源接入规模大、地域分布广导致的运维困难问题,提出了基于物联网的即插即用运维技术方案。该方案采用移动互联网技术及地理信息技术,实现设备运行维护的即插即用及现实地理场景精确定位。基于四维健康评估模型维修预警专家系统能够及时发现隐患并提前维护,很好地满足随机性电源设备的运维的需求。

关键词:随机性电源;物联网;地理信息技术;即插即用;健康评估模型;预警专家系统

0引言

低碳经济、可持续发展是人类可持续发展的必然要求,可再生能源、储能、电动汽车的应用增长迅速。本文将具有随机性、波动性等特点并以分布式接入电网的新能源统称为“随机性电源”(如图1所示),其接入规模越来越大,距离分散,故障不能及时处理影响其使用效率,运维成本高;与此同时,以大数据处理和第五代移动通信技术为代表的物联网技术取得了飞速发展,该技术通过射频识别、传感器、全球定位系统等,将物品相连接,进行信息交换和通信,实现了智能化识别、定位、追踪、监控和管理等一系列功能[1-3]。本文将物联网技术与随机性电源的运行维护相结合,提出了基于物联网的随机性电源运维技术方案,满足接入设备运行维护的即插即用,能够及时准确掌握区域随机性电源接入设备的运行状况,并根据设备的运行状况及维修记录进行评估并提前进行维护,提高设备正常运行时间,同时实现设备的电子化运行维护流程,解决现有运维的困难,提高随机性电源的利用水平。

1随机性电源运维与物联网

1.1随机性电源运维分析

随机性电源运维水平不仅关系到设备能否长期正常稳定运行,还关系到运行的成本、投资的价值以及最终收益,涉及面广;投资业主关注其投资回报率,希望减少故障运行时间,快速收回成本;电网运营企业关注其对电网造成的影响,并制定了相关标准规范其接入,提高设备接入电网的友好性;用户(同时也可能是投资业主)更加关注其应用的安全性和可靠性。随机性电源运行维护水平对新能源的发展有很大的影响。

随着新能源的不断发展,随机性电源接入设备的数量越来越庞大,地域也更为分散广阔,通过人工定期或不定期的巡检运维方式不适应其发展,表现为费时费力、维修不及时、运维水平不高,不能有效提高随机性电源的利用水平[4-5]。

1.2物联网技术

物联网是一个将全球定位系统、传感器网络、条码与二维码设备以及射频标签阅读装置等信息传感设备,按照约定的协议并通过各种接入网与互联网结合起来而形成的一个巨大智能网络。物联网是实现物与物之间、人与物之间互联的信息网络,能够提供以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务[6-7],如图2所示为物联网模型。

物联网能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时管理和控制,实现更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平[8-9]。

1.3随机性电源运维与物联网的关系

随机性电源的运行维护包括能够追踪从设备的投运、维护(维修)、退出运行等阶段,物联网技术通过对设备进行统一命名实现,并将设备信息及运行工况上传至云运维中心,实现设备身份的识别、定位并维修,满足设备全生命周期的管理。

(1)设备的自动识别

自动识别技术是物联网涉及的众多技术之一,利用其中的语音识别技术、条码识别技术、射频识别技术等可以对随机性电源设备设置具有唯一数字编码或可辨特征的标识,使得设备在运维过程中能够被快速有效地识别。

(2)设备的精确定位

定位技术是物联网涉及的另一种技术,利用卫星定位、无线电波定位、传感定位等可对随机性电源设备进行快速精确的定位。

(3)满足即插即用及海量运维

通过物联网将设备与云运维中心互连实现海量随机性电源接入设备的智能运维,实现设备投入运行的即插即用,减少运维人员规模,提高设备运维的效率,满足投资业主、用户以及电网运行方的需求,推进随机性电源的建设。

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