電力物聯(lián)網下的變電站智能運行管理探索

潘嘉樹 于佳佳

摘要：隨著經濟社會的不斷向前發(fā)展，當前人們的生活水平變得越來越高，在抗擊新冠疫情的大背景下，社會用電量依然穩(wěn)中有升。以溫州為例，今年7月9日13時42分，溫州電網全社會最高用電負荷達1046.65萬千瓦高溫持續(xù)，空調、電磁爐等等各類用電設備的應用給人類的生活帶來了極大的方便人們對于電能的需求變得越來越多，而變電站對于高壓電力輸送工作而言有著非常重要的意義。通過一定的方式方法使其變得更加智能化、人性化，對于提升變電站管理從而更好地服務于全社會而言有著非常重要的意義。本文對電力物聯(lián)網下變電站的智能運維管理進行了初步探索，希望通過本文可以為相關工作提供一些參考。

關鍵詞：電力物聯(lián)網;變電站;智能化;運維管理

1基于物聯(lián)網智能變電站的頂層設計

變電站設備的物理物聯(lián)網整體架構可以將其分為四大層次，分別是感知層、網絡層、平臺層以及應用層。

1.1感知層

一般而言為了保障感知層的功能得以充分發(fā)揮，設計人員為其配備了各種功能強大的物聯(lián)網傳感器。感知層的重點是統(tǒng)一標準，推動跨專業(yè)數(shù)據(jù)同源采集，實現(xiàn)深度覆蓋，提升終端智能化。通過傳感器作用的正常發(fā)揮可以對變電站內部各項物理參數(shù)進行有效采集并且通過傳感器網絡將得到的各類數(shù)據(jù)傳遞到網絡匯聚層當中。

1.2網絡層

一般而言，為了全面滿足人類的應用需求設計人員一般會為網絡層設置接入控制器以及接入網關等設備。通過該層功能的正常發(fā)揮可以實現(xiàn)感知層與平臺層間的數(shù)據(jù)傳輸。一般而言網絡層采用的是電力無線專網以及電力APP通道，重點是推動電力無線專網和終端通信建設，通過該層可以為整個物聯(lián)網提供安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道。

1.3平臺層

平臺層是整個變電站一二次及輔助設備的物聯(lián)網管理應用平臺。根據(jù)其實現(xiàn)功能不同可以進一步將其劃分為平臺管理層以及平臺運營應用層。平臺管理層由整個變電站一二次及輔助設備物聯(lián)網管理系統(tǒng)組成。該層主要用來實現(xiàn)網絡檢點設備邊緣算法的遠程配置。

1.4應用層

應用層是控制和應用的重點，全面支撐變電站一二次及輔助設備等核心業(yè)務智慧化運營，促管理提升。

目前，電力物聯(lián)網的發(fā)展和建設處于起步階段，它的設計及電力物聯(lián)網絡標準體系建設是一個長期發(fā)展和演變的過程。

2變電設備運行狀態(tài)智能運檢管理設計

通過在線監(jiān)測傳感器作用的正常發(fā)揮可以實現(xiàn)對各類變電設備使用狀態(tài)的有效感知，且根據(jù)合理的預值設定對變電設備的運行狀態(tài)是否正常進行實時監(jiān)督。應用智能巡檢技術裝載各類在線監(jiān)測傳感器，一旦發(fā)現(xiàn)設備應用異常，匯聚節(jié)點以及接入節(jié)點將會自動采取一系列有效措施實現(xiàn)設備的快速感知及預警。

2.1變壓器

為了保障變壓器的實際應用效果，需要在其內部安裝一系列智能感壓器。同時通過當前已有的性能強大的油色譜以及鐵芯接地電流在線檢測裝置對變壓器在實際應用中產生的一些隱藏性異常信號進行實時捕捉，并且對其進行分析計算。此外當前變壓器在應用中通過其內置的各項傳感器還可以對整個變壓器設備的。缺陷類型及嚴重程度進行智能診斷，并且及時推送預警信息，生成分析報告給相關工作人員。

2.2斷路器設備

通過一些智能傳感器可以讓工作人員及時得到斷路器的各類信息，對斷路器內部六氟化硫含量等各類參數(shù)進行有效的融合計算分析，對開關機構、端子箱內的溫濕度情況進行采樣和監(jiān)測，提前預知并避免設備異常事故發(fā)生。

2.3避雷器

為了使避雷器的智能化程度得到進一步提高，設計人員為其安裝了一些傳感器。可以及時收集各類實用信息對其內部可能產生的一些故障進行智能分析，主動推送相應預警信息給設備管理單位或運維人員。

2.3其他設備

利用電力物聯(lián)網技術，對變電站流變、壓變及其他類設備進行在線監(jiān)測、遠程管控、故障分析，發(fā)揮智能運行管理作用。利用在線監(jiān)測、狀態(tài)評估系統(tǒng)，對設備狀態(tài)進行分析，將分析結果、異常信息、檢修策略發(fā)送至相關設備平臺上，為管理人員提供決策信息，為智能化管理制度提供支撐。

3變電站運行環(huán)境狀態(tài)智能用電管理

對于變電站的管理工作人員而言，在其實際工作的過程當中，可以通過變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的有效應用對變電站內部運行環(huán)境進行有效分析。通過氣體傳感器及時了解變電站站房內部各類有毒氣體的確切含量。此外通過煙霧傳感器還可以對變電站站房內的火災隱患進行實時監(jiān)測。通過智能控制裝置使其和滅火裝置進行有效配合，及時發(fā)出滅火動作。在變電站系統(tǒng)管理平臺中，應用智能設備對變電站內相關設備進行監(jiān)測和控制，如空調、照明及輔助設備，運行情況在系統(tǒng)平臺內顯示，以達到變電站運行環(huán)境狀態(tài)智能化管理。

4變電站工作人員作業(yè)行為智能管理

4.1巡檢工作人員作業(yè)行為智能管控

為了有效保障運維工作進行質量以及運維效率，運維人員在工作時需要將針對變電站所提出的巡視方案，通過一定的方式錄入到物聯(lián)網平臺的后臺管理系統(tǒng)當中。在巡視工作正式開始之前，為了使各項巡視工作進行得更加有條不紊。工作人員需要將相應的方案下載到移動作業(yè)終端當中，并且在工作中嚴格地按照巡視方案中的相關內容嚴格執(zhí)行自身工作。在巡視中可以利用作業(yè)終端讀取各類設備的真實ID，并且獲得設備臺賬等一系列相關信息。當巡視工作完成之后，系統(tǒng)后臺將會對此次巡視得到的一系列信息進行全面分析，將其和歷史詳細信息進行有效對比。一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況的出現(xiàn)立即發(fā)出預警信息，提示工作人員按照相應的步驟開展自身的工作。

4.2運檢人員作業(yè)行為智能管控

對于運檢人員而言，在實際工作的過程當中，持有的終端APP配備有位置信息以及進場通訊傳感器的監(jiān)控。通過邊緣計算工作的合理化進行，可以對作業(yè)人員的各項工作行為進行有效監(jiān)測。盡可能地避免由于運檢人員誤入帶電間隔或者是失去工作監(jiān)護等不良情況發(fā)生，在最大程度上保障運檢人員在實際工作中的人身安全。

5結束語

就我國當前的實際情況而言，進一步開展電力物聯(lián)網的建設工作是實現(xiàn)世界一流能源互聯(lián)網企業(yè)的戰(zhàn)略目標。因此有必要將物聯(lián)網建設工作和變電站運檢智能管理工作密切地結合起來。

參考文獻：

[1]康久興.220kV智能變電站的技術特點及運行管理探討[J].工程建設與設計，2017（22）：63-64.

[2]吳有中，徐振，劉志峰，張亞林，徐紅芳，閆巖，耿奎.試論智能變電站自動化系統(tǒng)安全運行管理[J].通信電源技術，2017，34（06）：249-250.