網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用

王 磊，黃照廳，張禮波，龍 志

（貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司六盤水供電局，貴州六盤水 553000）

引言

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，這些技術(shù)也廣泛應(yīng)用在了變電站中，開啟了無人智能變電系統(tǒng)模式。無線通訊技術(shù)以可靠高效的特點被應(yīng)用在智能電網(wǎng)的信息收集中。智能電網(wǎng)的關(guān)鍵中心是智能變電站。變電站需要收集各類信息以及調(diào)控電力，人為完成這類工作會產(chǎn)生較大的誤差，所以變電站采用智能自動化控制系統(tǒng)，把變電站的信息數(shù)字化，實現(xiàn)自動監(jiān)測管理和遙控保護(hù)等功能。

1 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)由于部署方便，減少了系統(tǒng)綜合布線，使變電站自動化控制越來越簡便[1]。應(yīng)用在智能變電站中的無線通訊技術(shù)有：光無線通訊技術(shù)、毫米波通訊技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)[2]。目前在智能電網(wǎng)中使用較多的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，把互聯(lián)網(wǎng)和信息設(shè)備聯(lián)合在一起，形成一個延伸的網(wǎng)絡(luò)，用戶在延伸端就可進(jìn)行信息交換，實現(xiàn)對物品的監(jiān)控識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過二維碼識別技術(shù)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)等可以全方位追蹤和控制目標(biāo)物體的信息，并對信息進(jìn)行收集整理。物聯(lián)網(wǎng)還可對采集的信息進(jìn)行分析，全方位地了解目標(biāo)的相關(guān)信息。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可對收集到的大量信息進(jìn)行處理，分析出有意義的信息和無用信息，依據(jù)有價值的信息繼續(xù)實現(xiàn)對物體的跟蹤監(jiān)控，從而建立智能管理體系。

隨著社會和科技的不斷發(fā)展，國家開始建設(shè)智能化變電站。智能化變電站無需人工操作，整個過程通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等電子通信技術(shù)來檢測和管理。監(jiān)管人員雖然減少，但是視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、防誤系統(tǒng)、燈光控制等業(yè)務(wù)量不斷增多，隨之而來的就是海量的多樣化的數(shù)據(jù)信息，再加上不統(tǒng)一的通信方式，使系統(tǒng)間的聯(lián)通也變得復(fù)雜[3]。

2 智能變電站的概念

智能變電站指變電站采用自動化控制系統(tǒng)，利用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等對變電站的設(shè)備和電路進(jìn)行自動檢測和控制[4]。近年來，我國主要采用的智能變電站控制系統(tǒng)的邏輯是：在變電站的站控層、間隔層和過程層間使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息交換，再通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制。美國在2002年最早開始研究智能電網(wǎng)，并在2004年研究出適用于電網(wǎng)的智能管理技術(shù)的操作方法。智能電網(wǎng)要對電路運行的每個設(shè)備和各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實時監(jiān)測，并隨時做出科學(xué)的決策[5]。要管理如此復(fù)雜的系統(tǒng)，需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤且要保證數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的變電站管理技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們和社會的需求，變電站的控制逐漸趨向自動化和智能化，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，使電網(wǎng)系統(tǒng)更加高效和可靠[6]。智能變電站中的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要應(yīng)用在防誤系統(tǒng)、地線監(jiān)測、在線監(jiān)測、智能巡檢、視頻監(jiān)測、工區(qū)作業(yè)安全檢測等。

（1）無線防誤系統(tǒng)

無線防誤系統(tǒng)是當(dāng)工作人員要進(jìn)行相關(guān)操作時，電腦鑰匙會向防誤系統(tǒng)確認(rèn)是否要展開此項操作，或者當(dāng)工作人員在進(jìn)行操作處理相關(guān)區(qū)域，只能通過監(jiān)控后臺進(jìn)行電動設(shè)備的操作時，電腦鑰匙必須能夠保證在基站與主機(jī)相互連通的情況下進(jìn)行信息交換，再由防誤主機(jī)進(jìn)行一系列的運算來解除封鎖狀態(tài)，之后才能夠通過遠(yuǎn)程控制臺對于相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作及處理[7]。這種方式減少了工作人員在具體操作階段需要付出的勞動時間和工作強度，并且能夠提高整個過程的安全性和穩(wěn)定性。

（2）地線應(yīng)用

在變電站線路的檢測系統(tǒng)中加入無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將各地網(wǎng)絡(luò)與地線傳感器相互結(jié)合起來，能夠靈活地對各地高壓電線的接頭和觸點的溫度進(jìn)行實時的監(jiān)控。這不僅能夠快速且安全地排查出全部隱患，更能夠避免傳統(tǒng)人工檢測的過程中發(fā)生危險事故[8]。除此之外將傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)相連接，可以將檢測信息通過一定的整合處理傳輸?shù)胶笈_進(jìn)行特點的分析，可以為維護(hù)及維修工作提供全面有效的借鑒信息。

（3）變電站智能巡檢

變電站可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將巡檢系統(tǒng)、GPS定位模組、智能識別技術(shù)相整合，研制出智能巡檢機(jī)器人管理系統(tǒng)，增加巡檢系統(tǒng)的可靠性和實用性。并且還可以借助智能機(jī)器人通過特殊的傳感設(shè)備來收集和整合相關(guān)的監(jiān)測信息，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳后臺，供檢測人員進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究。

（4）變電站視頻監(jiān)測

為了實時監(jiān)測變電站的作業(yè)情況，需要對變電站的作業(yè)情況進(jìn)行視頻錄制然后上傳到主站，在錄制過程中需要保持視頻的連貫性和清晰度，所以采用的相關(guān)無線通訊設(shè)備一定要能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求以及可以遠(yuǎn)程控制[9]。

（5）工區(qū)作業(yè)安全

變電工區(qū)的危險性較高，如果工區(qū)沒有嚴(yán)格的管理機(jī)制，工作人員又沒有較高的安全意識，那么變電工區(qū)將可能發(fā)生安全事故[10]。所以變電工區(qū)的安全監(jiān)測系統(tǒng)是實時監(jiān)控危險區(qū)是否有人員靠近，并在有人員靠近危險區(qū)時進(jìn)行警示，然后將收集到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞給相關(guān)負(fù)責(zé)人員，最后負(fù)責(zé)人再對現(xiàn)場進(jìn)行控制。

4 結(jié)束語

變電站采用智能自動化控制系統(tǒng)，通過多種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用，把變電站的信息數(shù)字化，實現(xiàn)自動監(jiān)測管理和遙控保護(hù)等功能，使智能化變電站控制系統(tǒng)更加精確和完善。