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智能电网物联网应用

时间:2023-03-16 17:34:19 科技观察

利用故障检测器等现有网络基础设施,能源运营商可以经济高效地构建智能电网物联网应用。据美国能源情报署称,美国主要电力公司每年在配电系统上花费510亿美元。他们的主要目标是升级配电系统上的老化设备并安装智能电表。这些投资是国家智能电网趋势的一部分,它利用现有能源基础设施中的新技术来优化电网性能并最大限度地减少停机时间。SAS最近发布的一项针对200多家美国公用事业公司的调查更深入地审视了我们在自治电网方面取得的进展。他们专注于使用工业物联网(IIoT)技术和机器学习来帮助向智能电网过渡。调查发现,43%的公用事业公司已经在使用物联网进行停电管理。另有24%的公司计划在未来三年内使用它。已经在使用物联网的公用事业公司报告说,该技术可以帮助他们:1)更快地识别故障,有时甚至可以在故障发生之前进行预测2)防止停电发生或比以前更快地解决它们3)减少停机时间并以更低的成本提高可靠性。虽然完全自主的电网仍然是未来主义的,但公用事业显然正在朝着这个方向发展。示例应用:故障检测传统上,公用事业主要依靠故障电路指示器(FCI)来检测和定位系统内的故障。这种方法起源于现在被认为是老化的技术。这些旧的网格系统已经过时,很大程度上是因为它们每隔几十年才更新一次。因此,电力行业建立在以遗留和专有系统为主的基础设施之上。现代电信技术已经发展为基于开放标准的范例,该范例促进了向现代智能电网的演进。基于标准的协议和平台帮助电网保持最新的软件更新,而无需派现场服务人员更换硬件。网关故障检测传感器用于现有的电网基础设施。它们旨在准确可靠地指示和定位永久性和瞬态故障。其中许多有3G连接。有些甚至内置了用于通信的LPAN收音机。随着3G网络停滞,有故障的传感器可以通过物联网网关继续运行,直到寿命结束。该网关允许传感器通过低功耗蓝牙(BLE)进行连接,然后通过蜂窝网络传输数据。新型智能故障传感器将继续帮助公用事业提高可靠性,同时降低运营和维护成本。智能电网IoT应用通过将遗留设备连接到智能电网IoT应用,公用事业可以:1)实时推送数据——依赖集中轮询数据会导致大量延迟和有限的扩展能力。许多IIoT网关在本地轮询数据并创建可以与传统SCADA系统以及基于云的平台进行通信的数据模型,以利用现代Web服务。2)利用蜂窝基础设施——IIoT网关允许电网监控设备利用蜂窝连接与多个后端或云系统形成安全连接。3)通过低功耗传感器增强传感——IIoT网关可以从DNP3等传统协议或更新的云协议转换LPWAN传感器数据。4)利用云——随着分布式电网变得越来越复杂,需要管理的设备越来越多,IIoT网关能够连接到基于云的基础设施,并通过云管理的仪表板与用户共享实时数据和分析。5)增强的电网安全性——传统的电网监控系统(通过IP网络连接时)容易受到网络攻击。它们缺乏强大的网络安全功能,因为遗留协议在设计时并未考虑到现代威胁。IIoT网关可以使用相对较新的安全方法来最大限度地降低安全风险,并更新和修补安全功能以适应不断变化的网络安全威胁。