物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中的運用

王楠　左杰

摘要：當前，國家對智能電網(wǎng)的發(fā)展頒布了一系列的政策支持，同時公布了未來智能電網(wǎng)的工作計劃，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用成為我國社會經(jīng)濟發(fā)展中備受關(guān)注的內(nèi)容。電網(wǎng)的安全運行需要多個系統(tǒng)的配合，具體包含信息流、業(yè)務(wù)流、電力流的配合，在彼此的配合下確保智能電網(wǎng)所收集的信息是無損的，并確保各個信息在傳輸過程中的順暢。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸配電管理中的應(yīng)用能夠借助技術(shù)形式實現(xiàn)各類信息資源的有效整合，確保各個通訊資源能夠更好的為電力系統(tǒng)運行提供服務(wù)支持。為此，文章結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設(shè)，就如何更好的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中進行策略分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能電網(wǎng);輸變電設(shè)備;運用

1輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念與技術(shù)

1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念

智能電網(wǎng)主要由輸電、變電組成，應(yīng)用到智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，明顯能提高設(shè)備整體管理水平，降低設(shè)備檢修狀態(tài)下存在的的風(fēng)險，使設(shè)備在線監(jiān)測效率得以保證，也為科學(xué)管理設(shè)備打下了堅實的基礎(chǔ)。本文中的輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)管理，主要是講把輸變電設(shè)備智能化作為基礎(chǔ)，依靠射頻識別技術(shù)、多媒體、智能傳感媒介等智能型設(shè)備，按照規(guī)定的電力系統(tǒng)協(xié)議，依托信息化手段，對資產(chǎn)、電網(wǎng)運行情況和輸變電設(shè)備的運行狀態(tài)進行動態(tài)控制與全壽命周期管理的過程。輸變電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在功能定位上是立足于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，依靠物聯(lián)網(wǎng)的定位、識別、感知等領(lǐng)先功能，來檢測輸變電設(shè)備?？偠灾?，輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在運維優(yōu)化、分析設(shè)計等方面具有很大優(yōu)勢，而且根據(jù)很多地方的實踐經(jīng)驗來看，在管理輸變電設(shè)備的過程中，解決多層次信息統(tǒng)一規(guī)范、分層分布設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的問題刻不容緩。

1.2關(guān)鍵技術(shù)分析

輸電線路在線監(jiān)測與變電站在線監(jiān)測組成了輸變電設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)。拿變電站的線監(jiān)測技術(shù)來說，擁有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持，變電站在線監(jiān)測的主要對象包括互感器、高壓斷路器、變壓器等，監(jiān)測內(nèi)容包括介損、微水、局部放電等。獲取到很多這樣的數(shù)據(jù)會實時的影響到輸變電項目的運行過程，輸變電設(shè)備以后運行的關(guān)鍵就在這里。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸電設(shè)備中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

早在20世紀60、70年代美國已經(jīng)開展在線監(jiān)測情況下的狀態(tài)檢修工作，并進行了大額投資與相關(guān)研究，這一研究也帶動了許多工業(yè)領(lǐng)域里設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測與診斷技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)，通過技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，至20世紀80年代，對狀態(tài)設(shè)備的研究已經(jīng)從發(fā)電設(shè)備發(fā)展到了輸電設(shè)備，這一技術(shù)的發(fā)展使得許多國家受到積極影響，在設(shè)備應(yīng)用開始轉(zhuǎn)型的同時，日本也開始實施以監(jiān)測為基礎(chǔ)的電力設(shè)備狀態(tài)維修，同時很多歐洲國家也利用狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)來提高設(shè)備的檢修效率。

20世紀90年代，很多名校以及重要的科研單位通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)研究提出了一套較為完整的監(jiān)控規(guī)劃，2003年輸電在線監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用得到了廣泛重視;2008年，我國南方眾多地區(qū)發(fā)生了十分罕見的冰災(zāi)，這一事故的發(fā)生也證實了輸電在線監(jiān)測技術(shù)的重要性，它可以有效的帶動技術(shù)的發(fā)展。隨著設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，我國的電網(wǎng)公司于2008年頒布了有關(guān)檢修的規(guī)范文件，次年又頒布了有關(guān)通用技術(shù)條件內(nèi)容的文件;接著在2010年又頒布了四個文件，這四個文件所要表達的內(nèi)容是輸變電設(shè)備在各個系統(tǒng)中規(guī)范應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。另外在2009年以后，我國的國家電網(wǎng)對智能電網(wǎng)的建設(shè)進行了進一步的規(guī)劃，并在我國的大部分省份也建設(shè)了眾多的設(shè)備監(jiān)測試點。

就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用以及電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀來看，我國絕大部分地區(qū)省份都建立了比較規(guī)?；谋O(jiān)測系統(tǒng)，并且一部分省份也開始規(guī)劃具有針對性的監(jiān)控。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中的運用

3.1輸變電設(shè)備的在線監(jiān)測

在智能電網(wǎng)中所涉及到的輸變電設(shè)備種類和數(shù)量繁多，導(dǎo)致設(shè)備的信息來源變得更加多樣，加上設(shè)備評估決策技術(shù)參差不齊，輸變電設(shè)備的運行對整個電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定產(chǎn)生了不利的影響。

輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)是一個在物理空間和信息空間都具備較強關(guān)聯(lián)性的高度復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。輸變電設(shè)備是智能電網(wǎng)從系統(tǒng)智能化向設(shè)備智能化的一般發(fā)展延伸，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的利用下能夠有效提升整個設(shè)備的在線監(jiān)測水平，滿足整個智能電網(wǎng)對設(shè)備信息獲取的需要。

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用下能夠更好的研究輸變電設(shè)備的信息模型、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、感知體系、通訊模型，解決網(wǎng)絡(luò)和信息通信不適應(yīng)的問題。

3.2輸電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測感知層主要體現(xiàn)在桿塔、輸電線路等各個傳感器上，利用監(jiān)測技術(shù)能夠更好地收集和利用各類數(shù)據(jù)信息，幫助相關(guān)人員更為全面、實時性的收集整理輸電線路的各種狀態(tài)信息，之后通過網(wǎng)絡(luò)來將這些信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。當前，輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)基本被人們應(yīng)用到氣象監(jiān)測、導(dǎo)線溫度監(jiān)測、線路絕緣子監(jiān)測、風(fēng)偏監(jiān)測、振動監(jiān)測、圖像監(jiān)測等。

從實際應(yīng)用情況來看，在線監(jiān)測技術(shù)在輸電線路感知層中應(yīng)用時候面臨不同程度的供電問題。針對這個問題，需要相關(guān)人員借助先進的技術(shù)形式來思考怎樣豐富發(fā)電方式，目的是提升低溫儲能能力，提升整個電力系統(tǒng)的供電能力。

3.3變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是變電站智能化發(fā)展重要支撐技術(shù)形式，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用符合當前變電站管理的發(fā)展需求。感知層在智能變電站中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在過程層上，應(yīng)用層在智能變電站中的應(yīng)用體現(xiàn)在過程層上。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測感知層借助各個傳感器能夠?qū)Ω鱾€設(shè)備、環(huán)境動力參數(shù)的收集。在系統(tǒng)運行中對變壓器狀態(tài)監(jiān)測方法包含局部放電監(jiān)測、繞組變形檢測、侵入波監(jiān)測、振動波動檢測等。

變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的研究重點是局部放電，對局部放電的主要研究方法包含脈沖電流技術(shù)、超聲波檢測法、特高頻監(jiān)測技術(shù)等。電容設(shè)備包含電流互感器、電容電壓互感器、耦合電容器、高壓套管等，在電容設(shè)備的作用下能夠有效監(jiān)測整個電容量和介質(zhì)損耗。但是當前電容設(shè)備在應(yīng)用時需要著重解決頻率波動大、諧波干擾、硬件不完善、環(huán)境溫度不穩(wěn)定等問題。

3.4輸變電設(shè)備全壽命周期管理

電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理是安全管理、成本管理、效能管理的在資產(chǎn)管理方面的有機整合，是在分析當前電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展特點基礎(chǔ)上，結(jié)合時代發(fā)展需要所總結(jié)出的電網(wǎng)發(fā)展新方向和新方法。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用下能夠借助傳感器設(shè)備來密切監(jiān)測整個電力設(shè)備的全景狀態(tài)，并通過傳感器和設(shè)備屬性的關(guān)聯(lián)實現(xiàn)對設(shè)備使用全生命周期的管理，從而提升電力資產(chǎn)設(shè)備診斷和評估的精準度。

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用下能夠更為全面收集整理輸變電設(shè)備運行所涉及到的各類信息，具體包含工作環(huán)境、試驗環(huán)境等，在綜合考察分析的基礎(chǔ)上選擇適合的統(tǒng)計方法，分析設(shè)備壽命現(xiàn)狀和未來發(fā)展應(yīng)用。

結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是隨著社會的不斷發(fā)展與進步而興起的一種新型產(chǎn)業(yè)，這一產(chǎn)業(yè)在未來具有良好的發(fā)展前景，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為智能電網(wǎng)的一種重要支撐技術(shù)，它的發(fā)展能夠很好地促進智能電網(wǎng)的發(fā)展。智能電網(wǎng)已經(jīng)成為拉動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要動力，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也加快了我國工業(yè)化的發(fā)展進程以及提高了公眾生活的信息化水平。

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