淺談物聯(lián)技術(shù)下的變電站運維系統

摘要：物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)，但是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎之上進(jìn)行了拓展和驗收，實(shí)現了用戶(hù)與物品、物品與物品之間的信息交換和數據通信。近年來(lái)，智能電網(wǎng)在全國范圍內得到了推廣和普及，將物聯(lián)技術(shù)應用到中低壓變電站的智能運維系統中，不僅能夠有效改善電網(wǎng)系統的供電質(zhì)量，而且對于實(shí)現電力基礎資源的整合、提升電力智能化水平起到了重要作用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)技術(shù)；中低壓變電站；智能運維系統

國內中低壓變電網(wǎng)絡(luò )具有電壓等級交錯、各級變電站數量不一以及分布零散等特點(diǎn)，給中低壓變電站的運維管理帶來(lái)了較大的困難?；谖锫?lián)技術(shù)的變電站智能運維系統，可以實(shí)現智能監控、數據采集、分析處理等多種功能，從而為電力單位開(kāi)展電力設備工況檢測提供了必要的技術(shù)支持，并在此基礎上降低運維成本，保障電力網(wǎng)絡(luò )的平穩運行。文章首先對物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，隨后結合中低壓變電站的工作需要，對如何構建智能運維系統提出了幾點(diǎn)建議。

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概述

2017年4月份，國家**印發(fā)了《能源生產(chǎn)和消費革命戰略（2016-2030）》，其中明確提出了截至2020年，非化石能源結構 比例達到15%以上。新能源的使用，會(huì )對現有電網(wǎng)的架構模式帶來(lái)較大的沖擊影響，因此推行更加靈活和更加智能的電網(wǎng)，成為電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而物聯(lián)技術(shù)的應用，無(wú)疑成為促進(jìn)電力行業(yè)智能化發(fā)展的重要動(dòng)力。

1.1、物聯(lián)網(wǎng)的基本特征   

（1）可感知。根據物聯(lián)網(wǎng)的定義可知，物聯(lián)技術(shù)可以利用射頻識別、紅外感應和GPS 等信息傳感設備，對目標設備進(jìn)行跟蹤和監測，并將采集到的數據信息進(jìn)行集中處理，實(shí)現對目標設備的“透明”管理。因此，借助于物聯(lián)技術(shù)，管理人員可以感知物聯(lián)網(wǎng)覆蓋下的任何設備或物體的實(shí)時(shí)信息，為強化管理提供了必要的參考依據。

（2）可互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)的核心基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，將電力設備或其他物體接入到信息網(wǎng)絡(luò )后，就可以借助于網(wǎng)絡(luò )平臺實(shí)現不同終端設備的信息共享。這樣一來(lái)，作為整個(gè)系統的管理人員，就可以根據具體管理需要，隨時(shí)調用和查看物聯(lián)網(wǎng)中各個(gè)電氣設備的相關(guān)信息，實(shí)現動(dòng)態(tài)化的控制。

（3）智能化。為用戶(hù)提供更加便捷和智能的服務(wù)，是現階段物聯(lián)技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。物聯(lián)網(wǎng)可以借助于計算機實(shí)現對海量數據信息的分析和處理，一方面減輕了變電站工作人員的工作壓力，另一方面也可以利用專(zhuān)門(mén)的計算機軟件實(shí)現智能化決策。

1.2、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內涵

物聯(lián)技術(shù)是一個(gè)綜合性的概念，其中包含了傳感技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等。按照技術(shù)內容的不同，可以將物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次：其中頂端的為管理層，主要是利用監控技術(shù)、通信技術(shù)等，實(shí)現對智能電網(wǎng)的管 理和控制；同時(shí)，管理層還能夠根據技術(shù)人員的控制，對下級發(fā)布區控制指令，實(shí)現電網(wǎng)系統的運 維管理；中間為網(wǎng)絡(luò )層，主要是利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、云存儲，實(shí)現各類(lèi)電氣設備的互聯(lián)互通，并在管理層和感知層之間起到連接作用；底部為感知層，包含了大量的傳感器、射頻器等，用來(lái)收集各類(lèi)電氣設備的相關(guān)信息，并利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )或互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現信息的傳遞。                                               

2、中低壓變電站職能運維系統中物聯(lián)技術(shù)的應用

2.1、智能運維系統架構

智能運維系統可以實(shí)現變電站調度、變電站間和變電設備等系統的相互連接?；谖锫?lián)技術(shù)所實(shí)現的系統包括以下幾種：一種是調度自動(dòng)化系統，該系統的主要功能是在變電站終端計算機的控制之下，完成對基層各監控平臺的數據采集和監測。利用這些基本信息，對變電站中個(gè)電氣設備的運行狀態(tài)有一個(gè)動(dòng)態(tài)的了解，以便于及時(shí)采取相應的管理和維護措施。當電氣設備出現異常狀況后，還能夠自動(dòng)發(fā)出警報，便于運維技術(shù)人員快速確定故障。另一種是傳感監測網(wǎng)絡(luò )。中低壓變電站智能運維系統中包含了大量的傳感器和數據節點(diǎn)，例如溫度傳感器、煙霧傳感器、電壓諧波和相位監測節點(diǎn)等。這些傳感器作為整個(gè)智能運維系統的前端裝置，借助于物聯(lián)技術(shù)實(shí)現信息的收集和傳遞，并且將數據進(jìn)行初步的加工處理后上傳到主機。還有一種是警衛系統?；谖锫?lián)技術(shù)的變電站智能運維系統雖然具有操作簡(jiǎn)便、快捷等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也面臨著(zhù)系統問(wèn)題。近年來(lái)，許多投入使用的智能運維系統也暴露出數據丟失、系統無(wú)響應等問(wèn)題，給中低壓變電站的正常運轉也造成了不利影響?；谖锫?lián)技術(shù)的警衛系統，融合了現階段較為先進(jìn)的節點(diǎn)協(xié)同感知網(wǎng)絡(luò )，可以實(shí)現目標的自動(dòng)識別、多個(gè)設備的協(xié)同感知，對于智能運維系統中的隱患能夠自動(dòng)識別出來(lái)，從而保障了系統的完好。

2.2、傳感器設置和預警控制

根據工況下需要監測的設備和對象，需要大量多類(lèi)型工業(yè)傳感器，如：壓力、加速度、角度、紅外、渦流、放電、漏電、特種氣體和噪聲等。從主要的變電一次設備和二次設備來(lái)看，可在站內靈活設置多傳感器，用來(lái)監測各變電設備的運行狀態(tài)，構成基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、局域網(wǎng)絡(luò )和互連網(wǎng)絡(luò )的傳感網(wǎng)絡(luò )，各站之間利用*域網(wǎng)實(shí)現數據通信。

2.3、系統的主要功能

設備級智能融合監控：一次、二次變電設備和變電運行環(huán)境監測，如：主變套管、穿墻套管等接頭設備溫度，避雷器的泄漏總電流、諧波電流和阻眭電流，變電站水浸、漏水報警，優(yōu)化動(dòng)力環(huán)境控制方案。

運維級站內檢修維護行為的智能認證與監督：自動(dòng)分析操作票，物物確認操作對象，自動(dòng)圖像識別檢修過(guò)程；自動(dòng)完成路徑引導和巡檢詳細采集、報表生成和填表引導。

3、安科瑞變電所運維云平臺及硬件的選型

3.1、云平臺簡(jiǎn)介

隨著(zhù)*改革政策的逐步推進(jìn)和落實(shí)，普通線(xiàn)下運維模式已無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，迫切需要配套智能化線(xiàn)上運維管理和服務(wù)平臺，安科瑞變電所運維云平臺（AcrelCloud-1000）根據市場(chǎng)需求反饋，運用互聯(lián)網(wǎng)和大數據技術(shù)，為電力運維公司提供配套線(xiàn)上運維服務(wù)，該平臺作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，監視用戶(hù)配電系統的運行狀態(tài)和電量數據，為客戶(hù)提供更好的運維服務(wù)，平臺提供系統總覽、電力數據監測、電能質(zhì)量分析、用電統計分析和日/月/年電能統計報表、異常預警、事故報警和事件記錄、運行環(huán)境監測、運維巡檢派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪(fǎng)問(wèn)，

3.2、應用場(chǎng)所：

（一）電力運行維護企業(yè)；

（二）連鎖商業(yè)、門(mén)店；

（三）物業(yè)管理企業(yè)；

（四）集團企業(yè)；

（五）院校主管單位；

（六）智慧社區，

3.3、平臺結構

3.4、平臺主要功能

3.5、云平臺配置

現場(chǎng)硬件配置

4、結束語(yǔ)

為了更好的滿(mǎn)足電力用戶(hù)的用電需求，中低壓變電站與時(shí)俱進(jìn)的引進(jìn)新技術(shù)，實(shí)現運維系統的優(yōu)化和升級。物聯(lián)技術(shù)能夠很好的滿(mǎn)足中低壓變電站智能運維系統的需要，不僅實(shí)現了電網(wǎng)系統的工況巡檢、設備監測，而且還能夠發(fā)揮智能識別和自動(dòng)保護等功能，對于推動(dòng)中低壓變電站的智能化改造和信息化升級起到了推動(dòng)作用。

 參考文獻

[1]沈碩堯,宋嘉鵬,李剛.智能變電站繼電保護在線(xiàn)檢測系統設計與應用[J].商品與質(zhì)量,2016.

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[4] 安科瑞用戶(hù)變電站綜合自動(dòng)化與運維解決方案.2020.01版.