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传统电网转型新趋势:边缘计算引入智能电网

日期:2022-09-16    来源:工业胶囊

国际电力网

2022
09/16
16:25
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关键词: 智能电网 电网转型 电力物联网

智能电网是指一个完全自动化的供电网络,其中的每一个用户和节点都得到实时监控,并保证从发电厂到用户端电器之间每一点上的电流和信息的双向流动。智能电网通过广泛应用的分布式智能和宽带通信,以及自动控制系统的集成,能保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时行动。

智能电网是将信息技术等新型技术融入传统电网中,使电网在更加易于管理的同时可提高电网的经济效益。数据量的激增是传统电网向智能电网转型的一个重要特征,当前的电网数据呈现出如下特点:

1)数据采集多,不同采集点的采样尺度不同,数据断面不同,每个采集点采集相对固定类别的数据,且分布在各个电压等级内;

2)数据不健全,数据采集存在误差和漏传;

3)数据分布在不同的应用系统中。

在数据量激增的同时,传统电网的转型还受一些其他因素的影响,如发电方式、用电方式等。针对电网中所存在的上述数据问题,近几年引入了云计算来进行数据处理,但云计算有其劣势,如传输成本高、实时性差等,为解决这些问题,将边缘计算引入智能电网中成为了一种必然的趋势,将边缘计算应用到智能电网有以下3个优势。

1)改善性能。通过边缘计算,可以在几毫秒内分析和处理边缘收集到的数据。例如在风电场中,若风速和风向发生变化,边缘计算软件可以实时地分析这些数据,并调整涡轮机以优化整个风电场的生产,并且只有进行过融合的数据才会被发送到云端,这就大大降低了通信带宽并缩短了数据传输时间。此外,涡轮机在工作周期内会产生万亿字节的数据,将这些数据发送到云端后进行分析,在技术上是可行的,但其日常操作成本太高。通过边缘计算,用户最终可以从涡轮机捕获流式数据并实时处理,以防止意外停机并延长设备寿命,同时可以将数据集缩减到更易于管理的大小以便传输到云端。

2)保证数据安全和隐私。边缘计算将计算迁移至靠近设备的地方,避免了将数据上传至云端,这样可以大大降低隐私数据在传输过程中泄露或损坏的可能性。

3)减少操作成本。云计算的连接性、数据迁移、带宽和延迟特性造成云计算的使用成本非常昂贵,而边缘计算通过降低带宽要求和延迟可以大大减少运行时的成本。边缘计算是解决电网中所存在数据激增问题的最好方法之一,而智能电网也被认为是边缘计算的最佳落地场景之一。全球已经进行了十余年的智能电网建设,随着新技术的不断应用,智能电网的内涵也在不断发展。在我国,2019年,国家电网有限公司提出要求全面加快泛在电力物联网建设的战略部署。2021年,国家电网有限公司发布了其行动方案,其中要求推动电网向能源互联网,着力打造清洁能源优化配置平台。伴随着国家一系列战略部署的实施,建立泛在电力物联网已经成为一种必然趋势,而边缘计算是其重要载体。

边缘计算技术已经与智能电网产生了较为紧密的结合,在智能发电、智能输变电、智能配电和智能用电等方面,都已开始逐步搭建基础性框架和实现简单的应用。边缘计算是物联网发展的产物,想要实现万物互联就离不开边缘计算,因此想要建设完备的泛在电力物联网体系就必须引入边缘计算。总体来说,现阶段电网中对边缘计算的应用还处在初步阶段,主要集中在理论性框架的设计和简单的边缘应用,还未形成完整的体系结构,而随着技术研究的飞速发展,边缘计算会在电网中实现越来越重要的作用。


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