物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設備中的運用

朱益民

（國網(wǎng)福建省電力有限公司漳平市供電公司，福建 漳平 364400）

在社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展支持下，我國電力系統(tǒng)開始朝著智能電網(wǎng)的方向發(fā)展，輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測是智能電網(wǎng)建設的重要組成，在運行發(fā)展中也是實現(xiàn)輸變電設備狀態(tài)運行檢修管理，提升整個輸變電專業(yè)生產(chǎn)運行管理水平的重要技術(shù)手段。在智能電網(wǎng)的快速發(fā)展下，傳統(tǒng)輸變電設備監(jiān)測不再滿足智能電網(wǎng)的發(fā)展需要，基于智能電網(wǎng)的傳統(tǒng)輸變電設備監(jiān)測被提升到新的高度。智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)作為具有重要戰(zhàn)略發(fā)展意義的高新技術(shù)形式，在近幾年逐漸引起了世界各個國家的重視，二者的有效整合能夠有效提升電網(wǎng)運行能力和服務質(zhì)量，從而更好的促進電力企業(yè)發(fā)展。

一、物聯(lián)網(wǎng)的定義與體系結(jié)構(gòu)

所謂物聯(lián)網(wǎng)，是指按照設定的網(wǎng)絡通信協(xié)議，利用紅外感應器、激光掃描儀、射頻識別技術(shù)等信息傳感設備將各種物品接入到互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)物與物之間的信息交換與共享，實現(xiàn)物品的智能化、跟蹤定位、監(jiān)控與管理的一種新型網(wǎng)絡。從物聯(lián)網(wǎng)的定義中可以看出，這種網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)主要由網(wǎng)絡、感知、應用三部分組成。網(wǎng)絡模塊主要負責在被監(jiān)控對象周圍布設各種傳感器和無線通信節(jié)點，采集監(jiān)控目標周圍環(huán)境等的相關(guān)信息感知模塊負責將由傳感網(wǎng)絡發(fā)送來的數(shù)據(jù)傳輸至無線通信設備之中，由各個無線通信設備匯聚一起，將所有傳感數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)設備，最后由網(wǎng)關(guān)設備統(tǒng)一傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)服務器中。應用模塊負責將系統(tǒng)采集來的數(shù)據(jù)應用到各個終端設備之中，所以，該模塊包含有許多終端設備。在Internet 的應用下，這些終端設備可以讀取整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)與狀態(tài)，可以通過人工決策和智能決策對網(wǎng)絡進行反向控制。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)輸變電之間的關(guān)聯(lián)

物聯(lián)網(wǎng)是指物和物連接的互聯(lián)網(wǎng)，在射頻識別技術(shù)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等傳感器的作用下能夠按照協(xié)議規(guī)定將任何物品和網(wǎng)絡聯(lián)系在一起，實現(xiàn)信息交流和通信的暢通無阻。

智能電網(wǎng)主要由輸電、變電共同組成。結(jié)合智能電網(wǎng)的構(gòu)成和特點，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用能夠有效提升整個設備的運行管理水平，降低設備在檢修狀態(tài)下的應用風險，并在設備使用的時候確保整個設備的運行效率，也為設備的科學管理奠定良好的基礎支持。

文章所涉及到的輸變電設備物聯(lián)網(wǎng)管理主要是以輸變電設備智能化發(fā)展作為基礎，依靠先進的無線射頻識別技術(shù)、多媒體技術(shù)、智能傳感技術(shù)等，按照電力系統(tǒng)的協(xié)議，借助信息化手段來對資產(chǎn)、電網(wǎng)運行情況以及輸變電設備的運行狀態(tài)進行動態(tài)控制和全生命周期管理。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設備中的運用

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸電設備狀態(tài)下進行在線監(jiān)測

智能電網(wǎng)的輸電設備使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行在線監(jiān)測，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)眾多作用中的一個重要表現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)旊娋€路運行過程中的相關(guān)情況進行全面有效的感知，同時還能夠不斷提高監(jiān)測的能力，在眾多的環(huán)境條件下都能夠被積極應用，比如說導線在出現(xiàn)垂弧、舞動以及風偏的狀態(tài)下進行監(jiān)測。

通過對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行充分有效的應用，能夠?qū)旊娫O備的全過程進行觀測，同時還能夠針對其中出現(xiàn)的風險進行及時有效的預警。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在對輸電設備進行在線監(jiān)測的時候，還能夠積極利用無源光波導傳感器對導線受到污染的情況進行監(jiān)測，同時還能夠使用視頻傳感技術(shù)對線路的桿塔傾斜問題進行監(jiān)控和管理。當輸電設備相關(guān)線路出現(xiàn)故障的時候，還能夠及時使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對故障的具體位置進行確定，并提供出良好的自動診斷策略。

（二）基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的檢修資產(chǎn)管理

以射頻通信數(shù)據(jù)通信并借助GPRS／CDMA 等無線遠程傳輸，可實現(xiàn)對檢修資產(chǎn)的實時同步管理。遠端監(jiān)控中心實現(xiàn)對檢修資產(chǎn)日常操作流程中涉及到的任務、地點、檢修資產(chǎn)實物、交接時間等信息進行記錄，可通過GSM 短信提示或告警功能通知檢修班組人員有關(guān)檢修資產(chǎn)調(diào)配事宜；檢修班組從庫中領(lǐng)取調(diào)配檢修資產(chǎn)，出庫后的電子標簽信息缺失經(jīng)射頻識別傳輸反映于遠端監(jiān)控管理中心，實現(xiàn)調(diào)配資產(chǎn)自動核查；歸還后的檢修資產(chǎn)電子標簽信息重新反映于遠端監(jiān)控管理中心，可再次調(diào)配給其他檢修任務實用。由此可見，基于射頻識別的檢修資產(chǎn)管理可實現(xiàn)實物信息與系統(tǒng)信息的實時同步優(yōu)化調(diào)配管理，提高了檢修資產(chǎn)調(diào)配的效率和目的性。可將檢修資產(chǎn)日常管理活動與資產(chǎn)管理系統(tǒng)有效整合，實現(xiàn)對資產(chǎn)全生命周期的智能化動態(tài)實時跟蹤及集中監(jiān)控管理，減少了人為干預，避免各種因素造成的資產(chǎn)流失，提高了企業(yè)管理效率。

（三）輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測與檢修資產(chǎn)管理一體化方案

輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測與檢修工作關(guān)聯(lián)性較強，將設備監(jiān)測與檢修資產(chǎn)監(jiān)測有效整合，統(tǒng)一監(jiān)控管理，可極大程度上實現(xiàn)跨部門的資源信息共享，提高供電企業(yè)運行效率和經(jīng)濟效益。一體化數(shù)據(jù)平臺的設計則應考慮數(shù)據(jù)格式的通用性，將上送的監(jiān)測信息按約定格式轉(zhuǎn)化存儲，并將遠端監(jiān)控管理中心需要的信息及時上送。同時，一體化數(shù)據(jù)平臺還應能定制消息模式，如一般通知、告警等，便于監(jiān)控管理中心方便調(diào)用并填寫發(fā)布。遠端監(jiān)控管理中心主要完成功能：對設備的監(jiān)控、狀態(tài)評價、故障診斷以及線路動態(tài)擴容分析；對發(fā)現(xiàn)異?；蚬收锨闆r，及時制定檢修計劃并通知發(fā)布；實現(xiàn)檢修資產(chǎn)的實時監(jiān)控與優(yōu)化調(diào)配管理。

結(jié)束語：

綜上所述，電力系統(tǒng)正朝著智能電網(wǎng)的方向快速發(fā)展，傳統(tǒng)的輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測已經(jīng)不再適應時代的需要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合了計算機、通信和控制等多個學科，具備全方位、深度感知特性，將其應用于智能電網(wǎng)特別是輸變電設備管理領(lǐng)域是具有廣闊前景的。