基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)技術(shù)

郝玉春　王軍

摘要：隨著我國(guó)綜合國(guó)力的強(qiáng)盛，很多方面的發(fā)展已經(jīng)無(wú)法立足于當(dāng)今社會(huì)，電網(wǎng)就是其中一個(gè)方面?，F(xiàn)如今的社會(huì)是一個(gè)高效率的社會(huì)，一線城市的崛起，使電網(wǎng)的應(yīng)用要求進(jìn)一步提高。本文以基于物聯(lián)網(wǎng)為背景，介紹了我國(guó)電網(wǎng)的現(xiàn)狀，然后分析了在此基礎(chǔ)上的進(jìn)一步發(fā)展、應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)以及現(xiàn)實(shí)意義。

Abstract： With the increase of China's comprehensive national strength， many aspects of development have been unable to stand in today's society， and the power grid is one of them. Today's society is an efficient society， and the rise of first-tier cities has further increased the application requirements of the power grid. Based on the Internet of Things， this paper introduces the current situation of China's power grid， and then analyzes the further development， application， advantages and practical significance on this basis.

關(guān)鍵詞：電網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng);智能電網(wǎng)

Key words： power grid;Internet of Things;smart grid

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391;TM76 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）23-0286-02

0 ?引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展觀念深入人心，各種資源的限制，能源的短缺問(wèn)題日漸嚴(yán)重。雖然我國(guó)地大物博，但是同時(shí)我國(guó)也是一個(gè)人口大國(guó)，就目前的資源，相信在不久的將來(lái)就無(wú)法維持我國(guó)居民正常生活。所以電網(wǎng)的發(fā)展成為了為數(shù)不多的一個(gè)突破口。我國(guó)傳統(tǒng)電網(wǎng)是一種被動(dòng)的配電網(wǎng)，其發(fā)展方向是以安全提供電能為核心，具體表現(xiàn)在其堅(jiān)強(qiáng)性，所謂堅(jiān)強(qiáng)性是指電網(wǎng)遭受到巨大的外界干擾或者線路出現(xiàn)故障時(shí)，電網(wǎng)仍能堅(jiān)持對(duì)外供電，不會(huì)影響居民的正常生活;當(dāng)天氣狀況十分惡劣的情況下，電網(wǎng)系統(tǒng)并不會(huì)因此而癱瘓，依舊能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn);最后就是它對(duì)自身信息的保障能力很強(qiáng)。自愈性，顧名思義是一種依靠自身能夠自我恢復(fù)的能力，電網(wǎng)每時(shí)每刻都會(huì)對(duì)自身的情況進(jìn)行檢查并據(jù)此進(jìn)行自我調(diào)的一種特性。兼容性，這是，一種能夠海納百川的能力，它使電網(wǎng)能夠適應(yīng)可再生能源的有效、有序接入，適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng)的接入，能夠適應(yīng)廣大人民群眾各種千奇百怪的用電要求，借此可以為廣大人民群眾提供多種額外的增值服務(wù)。經(jīng)濟(jì)性，電網(wǎng)會(huì)根據(jù)電力市場(chǎng)的分布情況進(jìn)而進(jìn)行合理有效的運(yùn)作方式，將資源合理分配運(yùn)用，降低運(yùn)行時(shí)的能量損耗，大大提高了資源的利用效率。

1 ?電網(wǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

錯(cuò)綜復(fù)雜的電力線路構(gòu)成了電力網(wǎng)絡(luò)，用以維持這個(gè)龐大的國(guó)家的電力資源的運(yùn)轉(zhuǎn)。但是隨著時(shí)間的推移，電力網(wǎng)絡(luò)不可能一直維持在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，偶爾就會(huì)出現(xiàn)一些故障。而這個(gè)時(shí)候就需要快速準(zhǔn)確地找到故障發(fā)生的精確位置，便于工程師能夠快速解決故障，減少不必要的損失。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日漸成熟，可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理搭配，可以得到一些新的高效率的技術(shù)。將其融入到電力輸配網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)管理技術(shù)中就可以形成一種全新的技術(shù)。利用GPS的定位高效性，再結(jié)合電力輸配網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，從而可以將電力網(wǎng)絡(luò)中的各種故障參數(shù)收集分析，進(jìn)而列成故障參數(shù)矩陣。利用這種方式，可以將電網(wǎng)中的故障管理構(gòu)建成一個(gè)完整合理的解決系統(tǒng)。每當(dāng)出現(xiàn)故障，可利用故障參數(shù)矩陣快速的對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析，擁有了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入，可以更加高效的分析出故障的準(zhǔn)確位置和區(qū)域。

2 ?技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)如今，國(guó)家一線沿海城市相對(duì)于其它城市更為發(fā)達(dá)，這也導(dǎo)致了這些城市居民日益增多，從而電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)更為繁瑣，當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)部分故障時(shí)，很有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)受到影響，從而影響到整個(gè)城市工業(yè)發(fā)展、居民生活。面對(duì)一個(gè)如此巨大且交錯(cuò)縱橫的電力線路網(wǎng)絡(luò)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題短時(shí)間無(wú)法確定其位置并將其解決的話，那么對(duì)居民的生活會(huì)帶來(lái)很大的不便。還有就是國(guó)家重點(diǎn)工業(yè)制造廠，他們的整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行也是重中之重，一旦出現(xiàn)故障短時(shí)間無(wú)法解決的話，給工廠帶來(lái)的損失將會(huì)是一筆天文數(shù)字。于此，我們的故障監(jiān)測(cè)技術(shù)將會(huì)在這些一線沿海城市和國(guó)家重點(diǎn)工業(yè)制造廠得到很好的應(yīng)用。融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠更加快速、準(zhǔn)確、有效的發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的精準(zhǔn)位置，這就給工程師們解決電力網(wǎng)絡(luò)故障提供了很大的方便，避免了即將發(fā)生的巨大損失。隨著科技能力的不斷加強(qiáng)，GPS的定位能力越來(lái)越強(qiáng)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，電力網(wǎng)絡(luò)收集數(shù)據(jù)的能力會(huì)大大加強(qiáng)，再利用故障參數(shù)矩陣的方式，及時(shí)高效地對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)。除此之外，通過(guò)當(dāng)代的GPS定位功能，能夠在第一時(shí)間快速準(zhǔn)確的定位到故障發(fā)生的位置，然后第一時(shí)間內(nèi)給出最優(yōu)的解決方案。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，這方面的技術(shù)越來(lái)越成熟可靠，將其運(yùn)用到傳統(tǒng)電網(wǎng)是必然的趨勢(shì)，這就促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種基于此而延伸出的故障診斷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如電力公司和大學(xué)便在此基礎(chǔ)上為電力網(wǎng)絡(luò)打造了專(zhuān)家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN），讓智能電網(wǎng)具有自適應(yīng)保護(hù)和控制機(jī)制。專(zhuān)家系統(tǒng)能夠以專(zhuān)家級(jí)別的故障檢測(cè)技術(shù)水平，目前在該領(lǐng)域已有實(shí)際應(yīng)用：Reliant專(zhuān)家系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可根據(jù)DFR的數(shù)據(jù)診斷故障擾動(dòng)。若由雷電或操作沖擊而引起的電壓不穩(wěn)（突升或突降）、供電中斷、過(guò)欠電壓等，該DFR可以記錄在系統(tǒng)故障期間的電路參數(shù)。但專(zhuān)家系統(tǒng)讓不完善，相比之下，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則更加高效準(zhǔn)確。這是一種借鑒了人腦結(jié)構(gòu)的信息分析系統(tǒng)，也是人工智能技術(shù)另一個(gè)重要的分支，能夠自主地去分析解決問(wèn)題，因此在智能方面?zhèn)涫荜P(guān)注。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中運(yùn)用，雖然使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜化，但讓技術(shù)人員研究大型輸電網(wǎng)絡(luò)分區(qū)變得更加方便，例如，將大網(wǎng)絡(luò)分塊位幾個(gè)小網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)不同的診斷檢測(cè)工作，網(wǎng)絡(luò)1可以檢測(cè)電路故障和類(lèi)型，網(wǎng)絡(luò)2可以進(jìn)行故障測(cè)距，網(wǎng)絡(luò)3可以判斷網(wǎng)絡(luò)故障為永久的還是暫時(shí)的，再匯總分析，最終得出結(jié)果對(duì)癥下藥。

3 ?市場(chǎng)發(fā)展前景

現(xiàn)如今，我國(guó)各項(xiàng)目都在朝著數(shù)字化、智能化發(fā)展，隨著這股發(fā)展潮流、電網(wǎng)的智能化發(fā)展勢(shì)在必行。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外發(fā)展得比我國(guó)要快不少，現(xiàn)如今我國(guó)正在這條路上漸入佳境，但是我國(guó)龐大的社會(huì)體系，未來(lái)這又將是一項(xiàng)浩大的工程。一線沿海城市是一個(gè)首要目標(biāo)，這些城市人口繁多，電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響了城市的發(fā)展和居民水平?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)的故障監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)這些一線沿海城市過(guò)于重要。隨著綜合國(guó)力的提升，國(guó)民小康始終是國(guó)家發(fā)展的目標(biāo)，我相信，未來(lái)由一線沿海城市開(kāi)始，會(huì)逐步向內(nèi)地二線城市實(shí)行這項(xiàng)技術(shù)，甚至在不久的將來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)將出現(xiàn)在中國(guó)的每一個(gè)角落。不僅是工業(yè)生產(chǎn)需要，人民生活同樣需要。因此，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)行是勢(shì)在必行的，將有一個(gè)很好的發(fā)展前景。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

這項(xiàng)技術(shù)可以說(shuō)是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上的一種發(fā)展創(chuàng)新，將現(xiàn)有的技術(shù)巧妙結(jié)合得到一種新的技術(shù)。它巧妙地利用到了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先進(jìn)行，取長(zhǎng)補(bǔ)短，來(lái)彌補(bǔ)另一種技術(shù)的不足，使另一種技術(shù)更加完善。這種將兩種不同的技術(shù)結(jié)合而來(lái)的新技術(shù)，它不僅繼承了傳統(tǒng)電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，而且在此基礎(chǔ)上推廣發(fā)展，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先進(jìn)性，將其運(yùn)用到智能電網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)技術(shù)當(dāng)中，使電網(wǎng)的故障監(jiān)測(cè)技術(shù)更趨向完善，能夠快速有效的解決電網(wǎng)故障的問(wèn)題，使電網(wǎng)的發(fā)展更進(jìn)一步。在未來(lái)生活中，這項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于科技發(fā)展、工業(yè)生產(chǎn)、人民生活等各個(gè)領(lǐng)域。相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，它更加快捷、精確、有效、經(jīng)濟(jì)，更加適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展。

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