智能化變電站的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用研究

李兆旸，劉 敏

（西安供電公司變電運維中心，陜西 西安 710000）

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)飛速發(fā)展，應(yīng)用渠道持續(xù)拓寬。但是，智能變電站性能的發(fā)揮需要依靠硬件設(shè)備。為保障相關(guān)工作的規(guī)范性，智能變電站需要獲取大量的參考信息?；谠摫尘埃瑢⑿畔⒒夹g(shù)應(yīng)用于智能變電站，能夠顯著提升其工作效率，保障智能變電站的穩(wěn)定運行，為網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)建立穩(wěn)定架構(gòu)，提升工作的規(guī)范性，并結(jié)合實際情況加大電力管理力度，從而實現(xiàn)遠程穩(wěn)定調(diào)控，降低不必要的損失。

1 變電站的主體特性

首先，智能化變電站穩(wěn)定運行的前提是電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。在相關(guān)指標平穩(wěn)時，要求智能化變電站能夠長期保持高效運行；在工作要求相對多樣時，要求智能化變電站能夠進行有效調(diào)整，減少資源損耗。此外，智能化變電站作為現(xiàn)代電力企業(yè)的核心設(shè)施，在經(jīng)過實踐調(diào)整后，需要靈活運用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)穩(wěn)定輸入與輸出數(shù)字、聲音等參數(shù)。該過程需要統(tǒng)籌分析大量數(shù)據(jù)，以保障最終結(jié)果的客觀性。智能化變電站可靠性的體現(xiàn)形式眾多，因此相關(guān)人員需要考慮通信技術(shù)的特性，明確其核心地位，適度增強局部性能，確保面對多樣化的工作需求時工作人員能夠合理進行相應(yīng)調(diào)整[1]。

其次，智能化變電站數(shù)據(jù)傳輸需要具有即時性。智能化變電站的核心工作是保障網(wǎng)絡(luò)信息傳輸性能的穩(wěn)定，在獲取準確的數(shù)據(jù)輸入和輸出路徑后，將傳輸速度作為核心控制指標，確保各項基礎(chǔ)信息得到有效處理，同時能夠應(yīng)對突發(fā)緊急事態(tài)?，F(xiàn)有的智能化變電站內(nèi)部設(shè)置有多個處理器，用于協(xié)調(diào)相關(guān)設(shè)備工作，確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定，并借助處理分析和遠程控制，有效應(yīng)對復(fù)雜工作。

最后，智能化變電站硬件需具有開放性。智能變電站不僅具有高度的集成性和多樣性，而且擁有很大的改進空間。在變電站管理中，不僅需要獲取相應(yīng)的硬件設(shè)備接口和擴展參數(shù)，還要開展系統(tǒng)化調(diào)度工作，保證系統(tǒng)的集成性與穩(wěn)定性。相關(guān)人員需要明確技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)，秉承開放兼容的原則，使用國際化通信協(xié)議，拓寬優(yōu)化空間，避免出現(xiàn)不適配的情況。

2 智能化變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用渠道

2.1 無線防誤差系統(tǒng)

現(xiàn)有的智能化變電站在不被干預(yù)的情況下，可以維持長期穩(wěn)定運行，一般無須人力調(diào)整。但是，隨著部分細化需求的出現(xiàn)，工作人員需要調(diào)整運行參數(shù)，一旦出現(xiàn)失誤，就會影響設(shè)備的運行穩(wěn)定性。

無線防誤差系統(tǒng)如圖1 所示。該系統(tǒng)可以阻止錯誤行為的出現(xiàn)，工作模式如下。一方面，當工作人員調(diào)整設(shè)備時，雖然設(shè)備的控制主體會發(fā)生變化，但是會設(shè)置安全閾值，一旦經(jīng)過調(diào)整的數(shù)值超出正常范圍，系統(tǒng)就會阻止設(shè)備繼續(xù)運行，同時會以對話框的形式咨詢工作人員是否繼續(xù)執(zhí)行，獲得允許指標后才會繼續(xù)執(zhí)行方案。另一方面，即使設(shè)備獲得允許，現(xiàn)有的防誤差系統(tǒng)也會設(shè)置數(shù)值上限，當設(shè)備運行臨近安全值時會直接制動，且無法改變該數(shù)值。此時，設(shè)備上鎖，避免風(fēng)險進一步發(fā)展。待需要解鎖設(shè)備時，需要借助主機運算或人為輸入密鑰，從而有效阻斷事故問題的發(fā)生。

圖1 無線防誤差系統(tǒng)

2.2 地線系統(tǒng)

地線系統(tǒng)分為2 個部分且性能各異。一端的作用是控制網(wǎng)絡(luò)信息的使用和平臺維護，保障智能化變電站穩(wěn)定運行；另一端的作用是檢測設(shè)備中的電流數(shù)值，一旦超出標準閾值，會將額外的電流導(dǎo)向大地，避免設(shè)備損耗，有效維護設(shè)備，降低事故的發(fā)生概率[2,3]。

地線系統(tǒng)會構(gòu)建穩(wěn)定的線路結(jié)構(gòu)，并考慮防護所需要的材料性能，一旦主體出現(xiàn)電流超標等問題，就會及時封閉運輸回路，同時啟動接地系統(tǒng)轉(zhuǎn)移電流。該過程中，地線系統(tǒng)會評估自身運行狀況，并分析其執(zhí)行流暢度和安全性。若出現(xiàn)異常，則會向工作人員發(fā)出預(yù)警。此外，地線技術(shù)能夠維持無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與本地設(shè)備的穩(wěn)定互聯(lián)，從而靈活掌握電線的運行情況，不僅能夠快速排查線路隱患問題，還能將信息整合處理，為維護工作提供技術(shù)支撐，獲取更多具有價值的參考信息，為體制變革奠定基礎(chǔ)。

2.3 智能巡檢系統(tǒng)

變電站內(nèi)部的巡檢工作不容忽視，且工作模式歷經(jīng)多次創(chuàng)新。傳統(tǒng)模式需要完全依靠人力，實時檢查與記錄數(shù)據(jù)進行對比和分析。與傳統(tǒng)模式相比，智能巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化運行，不僅能夠?qū)崟r記錄數(shù)據(jù)，還能分析數(shù)據(jù)異常的表現(xiàn)。

在巡檢過程中，智能化變電站不僅能夠利用監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運行異常情況，還能由技術(shù)人員整合技術(shù)優(yōu)勢，建立數(shù)據(jù)收集裝置，獲取設(shè)備參數(shù)，同時結(jié)合實際運行情況判斷故障類型，再結(jié)合已知的資源配置構(gòu)建運維管護方案，進而提升巡檢的可靠性。此外，智能化變電站具有顯著的集成優(yōu)勢，工作人員在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)備的同時，可以集成全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）技術(shù)和智能識別技術(shù)等，出現(xiàn)突發(fā)情況時，第一時間上傳數(shù)據(jù)，同時借助智能機器人等技術(shù)，合理利用數(shù)據(jù)信息為構(gòu)建方案奠定基礎(chǔ)。

2.4 視頻監(jiān)測技術(shù)

視頻監(jiān)測技術(shù)的主要應(yīng)用形式可分為2 種：一種用于監(jiān)督管理，利用視頻技術(shù)直觀獲取系統(tǒng)運行狀態(tài)信息，同時配合直觀數(shù)據(jù)，判斷出現(xiàn)問題的原因；另一種用于信息收錄與上報，并將其上傳至指定平臺開展分析和探索。

為實現(xiàn)智能變電站狀態(tài)的實時監(jiān)測，需要工作人員錄制相關(guān)執(zhí)行情況，并使用計算機上傳到系統(tǒng)主站。錄制過程中，為確保分析工作的穩(wěn)步推進，工作人員需要保障視頻足夠清晰和連貫，不能有任何拼接痕跡，同時設(shè)備的規(guī)格需要足夠適配。為實現(xiàn)視頻監(jiān)測技術(shù)監(jiān)督性能，需要使用畫面捕捉裝置，收納并分析現(xiàn)場信息。此外，工作人員借助信息化系統(tǒng)獲取設(shè)備參數(shù)，并評估其運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，就要借助遠程控制予以調(diào)整。若調(diào)整效果不佳，則需要根據(jù)已知數(shù)據(jù)構(gòu)建處理方案，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效監(jiān)測[4]。

2.5 作業(yè)安全管理系統(tǒng)

電氣相關(guān)企業(yè)的部分作業(yè)存在一定的危險性，而變電工作區(qū)域更是高危場所，一旦出現(xiàn)電力泄漏，就極可能導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至造成人員傷亡。因此，需要建立安全管理機制，充分獲取風(fēng)險信息，并持續(xù)完善體制。

智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)最直觀的作用是檢測人員流動情況，根據(jù)作業(yè)方案，預(yù)估現(xiàn)有體系存在的危險區(qū)域，并將信息上傳至設(shè)備。一旦有工作人員接近危險源且沒有采取防護設(shè)施，相關(guān)設(shè)備就會向其發(fā)出預(yù)警，并記錄相關(guān)信息。作業(yè)安全管理系統(tǒng)獲取相關(guān)的安全隱患信息，基于硬件設(shè)施計算同類型事故的發(fā)生概率，一旦超出安全數(shù)值，就需要建立對應(yīng)的防護機制，確保人員安全。此外，工作人員可以利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析硬件防護體制的短板，制定合適的安全防護機制，提升防護力，避免出現(xiàn)安全問題。

3 智能化變電站中網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化路徑

3.1 強化設(shè)備管理

目前，智能化變電站的性能雖然穩(wěn)定，但是需要以硬件設(shè)備作為載體。相關(guān)人員需要做好對電力設(shè)備的運維管護工作，確保其性能穩(wěn)定，同時不能忽視建設(shè)成本等基本參數(shù)，保證最佳的性價比。為提升設(shè)備管理效果，工作人員需要做好硬件配置工作，結(jié)合硬件設(shè)備的性能特點，實現(xiàn)自由組合，再驗證其實用性，但不能忽視成本指標，避免消耗過多資源[5]。此外，需要做好設(shè)備的運維管理工作，當出現(xiàn)突發(fā)問題時及時上傳數(shù)據(jù)，同時定期收集設(shè)備運行參數(shù)，避免影響系統(tǒng)的正常運行。

3.2 構(gòu)建限制系統(tǒng)

一般情況下，智能化變電站可細分為多個層次，每個層次包含一個過程層。為避免相互影響，每個過程層還會使用隔間處理。此時，為穩(wěn)定內(nèi)部通信，需要強化結(jié)構(gòu)性能，避免不科學(xué)運行，同時設(shè)置限制指標，要求職工按照規(guī)范執(zhí)行相關(guān)工作，從而保證系統(tǒng)運行達到預(yù)期效果?？紤]智能化變電站性能的多樣性，在涉及以計算機為主體的工作任務(wù)時，需要結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)切換信息流，維持穩(wěn)定的信道結(jié)構(gòu)，保障網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用效果，并基于智能系統(tǒng)構(gòu)建信息網(wǎng)絡(luò)。為保障系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性，需要限制其運行路線和運算方式，確保設(shè)備長期處于適配和穩(wěn)定狀態(tài)。目前，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為智能化變電站的命脈，需要限制其運行規(guī)范性，設(shè)置相應(yīng)的安全運行指標，優(yōu)化存儲空間和處理器等，避免造成經(jīng)濟損失。

3.3 強化網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)

目前，智能化變電站雖然性能較強，但是在面對突發(fā)情況時仍需要建立對應(yīng)的管理機制，以達到預(yù)期效果。工作人員需要做好人力管理工作，保障設(shè)備穩(wěn)定運行，降低負面影響。首先，工作人員需要明確人力具有多變性和不穩(wěn)定性，而實際工作效果會受職工態(tài)度、專業(yè)素養(yǎng)以及實時狀態(tài)的影響，一旦操作失誤，就會產(chǎn)生極大損耗。因此，需要強化人員管理，出臺相關(guān)管理機制，促使達到預(yù)期效果。其次，需要建立培訓(xùn)及考核機制，定期考核職工的專業(yè)素養(yǎng)，以免出現(xiàn)失誤。最后，更新設(shè)備或技術(shù)，并建立對應(yīng)的培訓(xùn)體制，確保能夠供給日常工作所需，并嘉獎工作積極者。

3.4 實踐方式創(chuàng)新

制約智能化變電站實踐應(yīng)用效果的主要因素是故障問題。工作人員需要采集相關(guān)信息，提升實踐效果。做好長期規(guī)劃，不僅要合理使用現(xiàn)有儀器設(shè)備，而且在完成精準配置的同時，分析可能出現(xiàn)的負面影響并進行有效調(diào)整，建立一個相對完整的分析體制，提升職工工作效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性，為優(yōu)化實踐體系奠定基礎(chǔ)。

3.5 加強安全管理

無論技術(shù)手段如何創(chuàng)新，安全管理都是不可取代的重要內(nèi)容。智能化變電站要想達到安全管理標準，需要工作人員熟知現(xiàn)有體系的風(fēng)險分類，建立對應(yīng)的管理機制，維持日常工作的穩(wěn)定性，提升設(shè)備使用的規(guī)范性，進一步控制投資成本。但是，考慮設(shè)備和工藝類型具有多樣性，衍生的風(fēng)險種類繁多，工作人員需要做出適度調(diào)整，以職工人身安全為首要指標，以免滋生安全風(fēng)險。

4 結(jié) 論

在信息化和數(shù)字化逐漸成為社會基調(diào)的背景下，電氣產(chǎn)業(yè)已成為保障民生的典型產(chǎn)業(yè)。變電站作為電力系統(tǒng)的核心，是優(yōu)化的主體。網(wǎng)絡(luò)通信作為電力系統(tǒng)日常工作的基礎(chǔ)保障，需要予以高度重視。業(yè)內(nèi)人員需要積極整合資源優(yōu)勢，加強安全管理力度，創(chuàng)新實踐方式，加強人員和設(shè)備管理，同時了解智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用渠道，助力管理體制變革，從而減少不必要的經(jīng)濟損失，為未來的行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定基礎(chǔ)。