基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能變電站應(yīng)用分析

羅露

國網(wǎng)寧夏電力有限公司石嘴山供電公司 寧夏石嘴山 753000

1 我國智能變電站技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀

1.1 繼電保護(hù)功能設(shè)計(jì)不科學(xué)

變電站中的繼電保護(hù)設(shè)備關(guān)乎電力產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，當(dāng)機(jī)電保護(hù)器裝置出現(xiàn)故障時候，保護(hù)裝置會主動切斷電路，預(yù)防元件受到破壞。對此，相應(yīng)的工作人員應(yīng)當(dāng)要加強(qiáng)繼電保護(hù)管理，預(yù)防其出現(xiàn)突發(fā)事件，避免出現(xiàn)大面積用電癱瘓。但是繼電保護(hù)工作也受到多方面的影響，若設(shè)置不科學(xué)，安裝試驗(yàn)數(shù)值調(diào)試不當(dāng)，也會出現(xiàn)很多問題，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行可靠性[1]。

1.2 變電檢修的技術(shù)有待提升

目前，我國供電建設(shè)發(fā)展較為成熟，但是在后期的高壓電氣設(shè)備檢修和運(yùn)維方面依舊存在一些未知，這也就導(dǎo)致了智能變電工作存在一些技術(shù)性和運(yùn)用性問題。長期處于低安全的檢修環(huán)境，工作人員的生命安全受到威脅，更會降低其工作積極性。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體運(yùn)用

2.1 優(yōu)化智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

輸配電過程中，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建在線監(jiān)測系統(tǒng)，針對電力安全防護(hù)體系進(jìn)行有效監(jiān)管，提高電力體系的安全性。在用電環(huán)節(jié)，通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能服務(wù)體系，同時建立信息采集平臺，將準(zhǔn)確的電力信息輸入到系統(tǒng)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)有效集成，從而確保智能電網(wǎng)的各項(xiàng)功能得到良好體現(xiàn)。

2.2 制定完善的解決方案

結(jié)合電力物聯(lián)網(wǎng)體系特點(diǎn)得知，智能變電站占據(jù)重要地位，通過對變電站模式進(jìn)行優(yōu)化，對電力進(jìn)行智能化配送，能夠顯著提升智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性，促進(jìn)電力向智能化、自動化方向發(fā)展。

（1）站控層特點(diǎn)。作為智能變電站當(dāng)中的核心控制系統(tǒng)，站控層主要包括變電站、數(shù)據(jù)接收口、功能系統(tǒng)、安全防護(hù)體系等，可以對電力網(wǎng)絡(luò)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全方位的采集，實(shí)現(xiàn)快速共享，幫助有關(guān)工作人員進(jìn)一步了解電網(wǎng)的運(yùn)行信息，對電網(wǎng)進(jìn)行多角度的監(jiān)控，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的智能化管控，并對一次設(shè)備與二次設(shè)備進(jìn)行智能化監(jiān)測，確保電力網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在計(jì)算機(jī)平臺之內(nèi)，站控層可以為系統(tǒng)提供精確數(shù)據(jù)，確保設(shè)備運(yùn)行中心與管理中心之間的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳輸，同時，電力網(wǎng)絡(luò)管控中心到過程層之間，全部采取IEC61850規(guī)約，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)電力信息的有效交換，確保變電站內(nèi)部與外部信息實(shí)現(xiàn)共享。

（2）間隔層特點(diǎn)。在電力系統(tǒng)間隔層中，重點(diǎn)包含5部分內(nèi)容，分別是繼電保護(hù)系統(tǒng)、測量監(jiān)管系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、合并單元等。間隔層可以對電力系統(tǒng)內(nèi)部的一次設(shè)備進(jìn)行全面控制，同時具有良好的保護(hù)作用，滿足電力系統(tǒng)一次設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行需求。間隔層具有實(shí)時數(shù)據(jù)采集功能，數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，能夠快速實(shí)現(xiàn)匯總，通過對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，幫助工作人員快速確定故障所在位置，積極處理。間隔層可以和過程層實(shí)現(xiàn)通信，例如，110kV智能變電站之中，通過在一次設(shè)備與二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)配置中運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，可以提高整個系統(tǒng)的測控水平，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)備配置。結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀得知，為了確保系統(tǒng)能夠安全、可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)置間隔層的過程當(dāng)中，要根據(jù)情況調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)部一次設(shè)備的運(yùn)行效率，并合理確定間隔層的安裝位置。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備數(shù)量比較多，通過設(shè)置間隔層，能夠顯著提升設(shè)備保護(hù)效果，滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行需求。同時，間隔層的科學(xué)設(shè)置，能夠延長系統(tǒng)內(nèi)部各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行壽命，提高各類設(shè)備的安全性能[2]。

（3）過程層特點(diǎn)。在智能變電站當(dāng)中，過程層是核心工作裝置，重點(diǎn)包含變壓器與斷路器等智能化設(shè)備，以及先進(jìn)的電子裝置，因此過程層常被人們稱作設(shè)備層。過程層在運(yùn)行的過程中，能夠?qū)ψ冸娬緝?nèi)部的電能進(jìn)行精準(zhǔn)分配，實(shí)現(xiàn)電能的有效變換與傳輸，具有良好的監(jiān)測與計(jì)量功能。

2.3 智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用

智能巡檢技術(shù)是通過智能化設(shè)備代替人進(jìn)行變電站巡檢的一種新興技術(shù)，是變電站管理智能化和信息化的重要標(biāo)志。在當(dāng)前的實(shí)踐中，所謂的智能巡檢技術(shù)實(shí)際上是以智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用為代表的。智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用較好地解決了人工巡檢中安全問題和效率問題，同時在各種參數(shù)的檢測中比人工巡檢具有無可比擬的優(yōu)勢，智能巡檢機(jī)器人可以在短時間內(nèi)完成大范圍、多參數(shù)、高可靠的巡檢任務(wù)，大大變電站智能化運(yùn)營水平。

智能巡檢機(jī)器人作為一個智能化電子系統(tǒng)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的意愿和實(shí)際需求進(jìn)行功能模塊的集成，具有很大的靈活性。但從當(dāng)前的應(yīng)用來年看，智能巡檢機(jī)器人在變電站中應(yīng)用最多的功能主要包括路徑規(guī)劃、故障檢測、定位導(dǎo)航、遠(yuǎn)程控制等等。當(dāng)系統(tǒng)向現(xiàn)場巡檢機(jī)器人下發(fā)任務(wù)指令后，機(jī)器人需要通過內(nèi)部算法模塊自動進(jìn)行最優(yōu)路徑的規(guī)劃，一般需要經(jīng)過路徑搜索、路徑篩選和路徑模擬實(shí)驗(yàn)等步驟，并經(jīng)過人為的修正后，方可確定實(shí)際的巡檢路徑。故障檢測則主要依賴于紅外成像系統(tǒng)的溫度檢測功能，機(jī)器人通過紅外測溫實(shí)時分析各設(shè)備的溫度分布情況，并對過熱的地方進(jìn)行拍照，同時采集設(shè)備發(fā)出的故障聲音，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的條件進(jìn)行故障分析和定位。

2.4 變電站維修和檢測

在惡劣天氣環(huán)境下，確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行，不斷減小外界惡劣天氣對電力線路產(chǎn)生的影響。對于電力系統(tǒng)檢修人員來講，根據(jù)系統(tǒng)所反饋的各項(xiàng)信息，對變電站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面評估，快速找到故障產(chǎn)生原因，制定出完善的處理方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，快速消除異?，F(xiàn)象。通過對智能變電站中的各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評估，可以提高設(shè)備的智能調(diào)度水平，減少安全事故的出現(xiàn)[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，通過全方位的分析智能化變電站中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，例如，優(yōu)化智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、制定完善的解決方案、變電站維修和檢測等等，可以顯著提高智能化變電站的安全性，確保各項(xiàng)電力資源得到高效利用。