能源互联网智能感知技术框架与应用布局
发布时间：2022-01-17 21:42
智能感知技术是数字化的关键技术之一,是能源互联网的基础技术。在当前数字化进程深入推动能源革命的背景下,智能感知技术已成为能源互联网建设与发展的数字引擎。文章总结了能源互联网框架下智能感知技术的战略背景、业务需求及重要意义,通过分析当前存在的问题,详细阐述了智能感知技术理论及发展趋势,梳理智能感知核心技术框架,提出系统性技术标准体系,并给出了能源互联网"源-网-荷-储"智能感知应用布局,最后结合我国能源互联网发展现状,对智能感知建设路径与发展方向进行了探讨与展望。
【文章来源】：电力信息与通信技术. 2020,18(04)
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
变电领域新型传感装置
能源互联网作为新型智慧能源系统,属“新基建”中的融合基础设施范畴[1],将从数字化、网络化、智能化三个阶段和层级来实现能源电力体系的转型升级和业态创新。传统的智能电网建设模式以试点示范为引领,形成了分割的、纵向的微缩模型,但缺少关键的规模因子,因而难以形成关联性的效应验证,譬如大数据,在局部试点中难以开展大样本泛化分析。而能源互联网是以数据驱动、元素互联为主要特征,在实践方法论和发展路径上需要“合纵连横”,从而实现大连接、规模化、层次化、标准化和全景化。能源互联网立体架构如图1所示。“能源+互联网”发展模式有着极强的“数字化”属性,实现能源互联网物理网络与空间环境的数字化转变的第一步即是感知。能源互联网的海量数据来源于源网荷储各环节状态的感知与采集,“感知”是“能源瓦特”变“数字比特”的映射过程和技术路径,是能源互联网信息支撑体系的基础组成部分。传统的电力系统以指令计划和程序控制为实现方式,调控的对象多为电气量。而随着能源互联网的演进,监控对象不可避免的扩展为物理量、环境量、行为量等量纲维度,全面感知是必然的需求和亟待突破的瓶颈。因而,传感感知的全面布局是能源互联网建设与实践的“底座”和“基石”,是首先需要加强研究的技术方向。
以图2所示的电力物联网架构为例,感知层是电力调度、保护测控、安全运维、在线监测、互联互通的必要基础设施,是加快能源互联网信息物理融合进程的重要装备[3]。1)电气量监测包含对设备本体及辅助系统不同幅值与频率的电流量、电压量、电场量、磁场量、功率量等进行监测,对电气量的监测是覆盖面最广、监测范围最全面、智能终端种类最多的智能感知业务之一。通过对电气量的监测,可以实时监测各类带电设备正常运行状态或对故障进行定位。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电场感应的低功率在线监测传感器的供电技术[J]. 王黎明,李宗,孟晓波,梅红伟,李剑超. 高电压技术. 2020(02)
[2]Development of 0.5-V Josephson junction array devices for quantum voltage standards[J]. 王兰若,李劲劲,曹文会,钟源,张钟华. Chinese Physics B. 2019(06)
[3]宽范围TA取能电源[J]. 王黎明,张中浩,周军,于昕哲,李剑超. 高电压技术. 2019(03)
[4]基于巨磁阻效应的高性能电流传感器及其在智能电网的量测应用[J]. 胡军,赵帅,欧阳勇,何金良,王善祥,常文治. 高电压技术. 2017(07)
[5]能源互联网的发展现状与展望[J]. 周孝信,曾嵘,高峰,屈鲁. 中国科学:信息科学. 2017(02)
[6]1k?量子霍尔阵列电阻标准器件研制[J]. 钟青,王雪深,李劲劲,鲁云峰,李正坤,王文新,孙庆灵. 物理学报. 2016(22)
[7]基于主动配电网的城市能源互联网体系架构及其关键技术[J]. 蒲天骄,刘克文,陈乃仕,葛贤军,于建成,王丹,王伟. 中国电机工程学报. 2015(14)
[8]典型架空输电线路地线电磁取能等效电路的分析[J]. 蒋兴良,谢彦斌,胡建林,曹永兴,范松海,刘益岑. 电网技术. 2015(07)
[9]智能电网大数据技术发展研究[J]. 张东霞,苗新,刘丽平,张焰,刘科研. 中国电机工程学报. 2015(01)
[10]中国未来电网的发展模式和关键技术[J]. 周孝信,鲁宗相,刘应梅,陈树勇. 中国电机工程学报. 2014(29)
本文编号：3595489
【文章来源】：电力信息与通信技术. 2020,18(04)
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
变电领域新型传感装置
能源互联网作为新型智慧能源系统,属“新基建”中的融合基础设施范畴[1],将从数字化、网络化、智能化三个阶段和层级来实现能源电力体系的转型升级和业态创新。传统的智能电网建设模式以试点示范为引领,形成了分割的、纵向的微缩模型,但缺少关键的规模因子,因而难以形成关联性的效应验证,譬如大数据,在局部试点中难以开展大样本泛化分析。而能源互联网是以数据驱动、元素互联为主要特征,在实践方法论和发展路径上需要“合纵连横”,从而实现大连接、规模化、层次化、标准化和全景化。能源互联网立体架构如图1所示。“能源+互联网”发展模式有着极强的“数字化”属性,实现能源互联网物理网络与空间环境的数字化转变的第一步即是感知。能源互联网的海量数据来源于源网荷储各环节状态的感知与采集,“感知”是“能源瓦特”变“数字比特”的映射过程和技术路径,是能源互联网信息支撑体系的基础组成部分。传统的电力系统以指令计划和程序控制为实现方式,调控的对象多为电气量。而随着能源互联网的演进,监控对象不可避免的扩展为物理量、环境量、行为量等量纲维度,全面感知是必然的需求和亟待突破的瓶颈。因而,传感感知的全面布局是能源互联网建设与实践的“底座”和“基石”,是首先需要加强研究的技术方向。
以图2所示的电力物联网架构为例,感知层是电力调度、保护测控、安全运维、在线监测、互联互通的必要基础设施,是加快能源互联网信息物理融合进程的重要装备[3]。1)电气量监测包含对设备本体及辅助系统不同幅值与频率的电流量、电压量、电场量、磁场量、功率量等进行监测,对电气量的监测是覆盖面最广、监测范围最全面、智能终端种类最多的智能感知业务之一。通过对电气量的监测,可以实时监测各类带电设备正常运行状态或对故障进行定位。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电场感应的低功率在线监测传感器的供电技术[J]. 王黎明,李宗,孟晓波,梅红伟,李剑超. 高电压技术. 2020(02)
[2]Development of 0.5-V Josephson junction array devices for quantum voltage standards[J]. 王兰若,李劲劲,曹文会,钟源,张钟华. Chinese Physics B. 2019(06)
[3]宽范围TA取能电源[J]. 王黎明,张中浩,周军,于昕哲,李剑超. 高电压技术. 2019(03)
[4]基于巨磁阻效应的高性能电流传感器及其在智能电网的量测应用[J]. 胡军,赵帅,欧阳勇,何金良,王善祥,常文治. 高电压技术. 2017(07)
[5]能源互联网的发展现状与展望[J]. 周孝信,曾嵘,高峰,屈鲁. 中国科学:信息科学. 2017(02)
[6]1k?量子霍尔阵列电阻标准器件研制[J]. 钟青,王雪深,李劲劲,鲁云峰,李正坤,王文新,孙庆灵. 物理学报. 2016(22)
[7]基于主动配电网的城市能源互联网体系架构及其关键技术[J]. 蒲天骄,刘克文,陈乃仕,葛贤军,于建成,王丹,王伟. 中国电机工程学报. 2015(14)
[8]典型架空输电线路地线电磁取能等效电路的分析[J]. 蒋兴良,谢彦斌,胡建林,曹永兴,范松海,刘益岑. 电网技术. 2015(07)
[9]智能电网大数据技术发展研究[J]. 张东霞,苗新,刘丽平,张焰,刘科研. 中国电机工程学报. 2015(01)
[10]中国未来电网的发展模式和关键技术[J]. 周孝信,鲁宗相,刘应梅,陈树勇. 中国电机工程学报. 2014(29)
本文编号：3595489
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