基于泛在電力物聯網和大數據技術下的電力安全管控

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：在電網的運行和建設過程中，科學技術的發(fā)展與社會生產力的提高對于電力系統的發(fā)展提出了更高的要求，在這個過程中，電力系統的規(guī)模以及形式也有了一定程度的變化，而電力安全也成了人們最為關注的問題，在信息社會下，通過物聯網和大數據技術在電力安全管控中的應用，可以簡化工作人員的操作流程，減少意外情況的發(fā)生。文章通過對傳統電力安全管控中存在的問題進行闡述，分析物聯網和大數據技術在電力安全管控中的應用優(yōu)勢，從而探討它們在電力安全管控中的具體應用。

關鍵詞：物聯網；大數據技術；電力安全

0、引言

所謂的電力安全管控，就是指在電網的建設、運行以及應用等過程中對電力系統的安全管理，電能生產、運輸以及分配等過程進行有效的監(jiān)控，從各個方向上保障電力系統的安全，減少意外情況的發(fā)生，這對于城市和經濟的發(fā)展來說有著一定的促進作用。對于電力系統來說，它包括發(fā)電廠、輸電線路以及變電所等不同的組成結構，它可以實現電能在升壓和降壓上的調節(jié)工作，從而符合用戶的基本需求。另外，電力系統的信息與控制系統與各種檢測設備、安全裝置等融合在一起，可以實現監(jiān)控自動化、調度自動化的目的，有利于各方面的穩(wěn)定發(fā)展。在物聯網和大數據技術的應用下，這方面具有一定的研究價值。

1、傳統電力安全管控中存在的問題

1.1 管控方法的問題

從某種程度來說，電力是一個高風險的行業(yè)，由于電壓強度等級的不同，它所帶來的傷害也是同的，有的電力系統在運行過程中，甚至會由于疏忽等問題造成嚴重的火災事故，影響生命和財產安全。從傳統的電力安全管控來看，方法上存在的問題主要是沒有形成有效的管理體系，在信息的傳遞上有著一定的滯后性，而且沒有及時采取有效的措施應對，一些電力安全管控技術沒有充分發(fā)揮它的作用，管理模式不夠現代化，對于工作人員的依賴性是非常大的。

1.2 管控理念的問題

除了在管控方法之外，管控理念上也存在一定的問題。這主要是由于工作人員沒有養(yǎng)成一定的安全意識，沒有認識到電力安全管控的重要性，有關部門沒有加強這方面的宣傳工作，部分管理人員的定位有著一定的偏差，沒有將工作崗位與責任制度聯系到一起。其次，在電力系統的運行和應用過程中，某些管理人員在專業(yè)素質上也有著一定的欠缺，電力安全管控是一門綜合性很強的工作，但是部分工作人員沒有能力完成相關的任務，從而導致其中存在一定的安全隱患。另一方面來說，在管控理念上缺少一定的創(chuàng)新，沒有將一些現代化技術融入到其中，缺少一定的技術支持，容易在工作過程中造成“信息孤島"的現象。

2、物聯網和大數據技術在電力安全管控中的應用優(yōu)勢

2.1 物聯網和大數據技術的概述

物聯網和大數據技術都是信息社會下的技術產物，它們都是基于互聯網技術、計算機技術以及子技術等方面衍生的現代化理念。首先，對于物聯網來說，它是互聯網的一種提升，可以通過信息傳感器等設施和技術，實現物體與物體、人與物體之間的信息采集以及傳遞等過程，它可以實現各類網絡的接入，具有一定的兼容性。另外，對于大數據技術來說，它是一種規(guī)模大到無法想象的數據集合，無法用常規(guī)軟件對其進行捕捉，大數據技術的價值密度非常低，但是它的速度非?？欤揖哂幸欢ǖ恼鎸嵭?。在大數據技術的應用過程中，它通常是與云計算等輔助工具聯系到一起的一種形式，在這個信息化的社會，大數據技術和物聯網的應用可以幫助提高電力安全管控的工作效率，有著非常重要的作用。

2.2 物聯網和大數據技術的應用優(yōu)勢

對于物聯網和大數據技術來說，它們都與信息的傳遞和安全管控有著密切的關系。首先，物聯網可以實現不同物體之間的信息交互，并且對電力系統的運行過程進行整體感知、可靠傳輸以及智能處理等工作，從而實現對電力分配、傳遞等過程的有效監(jiān)控，及時獲取相關的信息功能，并且傳送相應的形態(tài)，利用已有的信息完成對新信息的感知。而對于大數據技術來說，它在電力安全管控中的應用，可以幫助提供大量的有效信息，實現專家系統等智能技術在各個階段的應用，然后與云計算等方法結合到一起，加強對電力各個參數范圍的實時監(jiān)測，避免意外情況的發(fā)生?？梢哉f，在物聯網與大數據技術的應用下，幫助實現電力安全管控的自動化和智能化發(fā)展。

3、物聯網和大數據技術在電力安全管控中的具體應用

3.1 在電力監(jiān)測上的應用

在智能電網建設不斷推進的前提下，電力監(jiān)測成為了電力系統未來發(fā)展的主要方向。首先，大數據技術可以與云計算結合到一起，實現對電力設備監(jiān)測方法的改善，使數據改善現有分布式平臺的存儲策略，采用多種信號并行分析以及特征提取的辦法，從而在大數據集合中查找多源數據的形態(tài)，并進行關聯式的分析。而物聯網可以實現信息上的有效傳遞，形成監(jiān)控一體化的發(fā)展體系。

3.2 在電力系統穩(wěn)定控制模式的應用

電力系統穩(wěn)定控制模式是一種電力系統運行過程中的控制技術，它可以保障暫態(tài)、動態(tài)等方面的穩(wěn)定性。在大數據技術以及物聯網等功能的應用下，可以將故障限制到一定的區(qū)域范圍內，并且實現數據特征值的分析方法，增加調節(jié)系統上的高效性，有效的避免事故的擴大，控制電力系統運行中的負荷功率。

3.3 在電網調度安全的應用

大數據技術和物聯網在電網調度安全管理中可以促進調度自動化的發(fā)展過程。首先，在電力系統的運行過程中，它們可以實現對數據的收集和監(jiān)視，并且顯示各個部分的運行狀況，工作人員通過傳遞過來的信息數據及時的對狀態(tài)進行分析評價，還可以通過大數據技術的應用實現解決措施的智能查找過程，減少維護的時間，提高工作效率。另一方面來說，物聯網的應用可以使得各個信息的實時交流和共享，加強無線網絡在這方面的應用。

3.4 在發(fā)電廠安全管控的應用

發(fā)電廠是電力系統運行中的命脈，從數據顯示，大部分的安全事故都是發(fā)生在電能的生產過程中?，F階段來說，在物聯網和大數據技術的應用下，可以實現定位管控平臺的建設，實現數據之間的有效整合，打破安全系統獨立運行的傳統，提升發(fā)電廠安全管理的工作效率。另一方面來說，大數據技術的應用還可以提高數據的利用率，實現不同階段的管理系統構建，實現全過程的跟蹤過程，為電廠安全管控提供有力的保障。

4、安科瑞泛在電力物聯網提供解決方案

安科瑞電氣深耕用戶側能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯網云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網（電網）-荷（負荷）-儲（儲能）"各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯）-邊（邊緣計算）-端（終端設備）"的生態(tài)系統，積極參與泛在電力物聯網建設，為國家電網建設“三型兩網"提供解決方案，使用戶在任何時間、地點、人、物之間實現信息連接和交互，產生共享數據，從而為電網、發(fā)電、供應商、用戶服務。

安科瑞電氣近年來已經陸續(xù)推出變電所運維云平臺、能源管理云平臺、智慧安全用電云平臺、充電樁（電動汽車/自行車）運營管理云平臺、預付費管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經廣泛應用在多地國網公司用戶端業(yè)務、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。

4.1變電所運維云平臺

據統計全國高供高計的工商業(yè)用戶數量達到200多萬戶，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運行維護工作比較傳統，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風險預防薄弱等問題。國網公司和眾多電力運維公司正在搶占這塊巨大的市場，這是一個千億級別的市場。

AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算網關及大數據分析技術，通過智能網關采集現場數據并存儲在本地，再定時向云平臺推送數據。平臺可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平臺采集的數據包括變電所電氣參數和環(huán)境數據，包括電流電壓功率、開關狀態(tài)、變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到zhiding人員手機上，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán)，提高運維效率，即時發(fā)現運行缺陷并做消缺處理。

變電所運維云平臺功能一覽

4.2智慧安全用電云平臺

據應急管理部網站數據，2016~2018年期間因為電氣原因導致的火災占總數的30%~34%左右，其中2018年全國共接報火災23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災占總數的34.6%，較大和重大火災事故中，電氣火災的比例更高。國務院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣使用安全用電、智慧用電，從源頭上預防電氣火災的發(fā)生，現安全用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學校、金融網點等人員密集場所廣泛開展。

安科瑞Acrelcloud-6000安全用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓）進行不間斷的數據跟蹤與統計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現場數據，實時發(fā)現電氣線路和用電設備存在的安全隱患（如：線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等）并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預警，有效防止電氣火災的發(fā)生。系統可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數和線纜溫度，并支持巡檢記錄和派單操作，提供安全隱患分析報告，實時評估企業(yè)用電安全狀態(tài)。

4.3安科瑞智能網關、終端設備選型

5、結束語

綜上所述，電力安全是我國產業(yè)運行過程中的基礎，有關人員應該找到電力安全管控中存在的問題，將大數據技術以及物聯網等功能應用到其中，通過信息整合和感知等方法實現在電力監(jiān)測、穩(wěn)定控制模式、電網調度安全以及發(fā)電廠安全管控等方面的應用，從而實現電力系統的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

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