智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效運(yùn)用

朱學(xué)俊

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展為各行各業(yè)帶來了新的技術(shù)支持，智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備作為當(dāng)代電力事業(yè)中重要的成員和環(huán)節(jié)，更是需要應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)手段和理念進(jìn)行改革與完善，保障電力正常供給。本文就將圍繞這一話題展開討論，挖掘有效的途徑和手段。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 輸變電設(shè)備 物聯(lián)網(wǎng)

自從本世紀(jì)初我國發(fā)布了應(yīng)用智能電網(wǎng)的政策之后，我國電力事業(yè)的發(fā)展步入了一個(gè)全新的時(shí)期，進(jìn)入了現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中。隨著人們生活生產(chǎn)對電力能源的需求量不斷增大，電網(wǎng)的輸變電功能也在不斷的完善和改革，輸變電設(shè)備的管理、采購、維護(hù)已經(jīng)日常使用成為支撐電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)。但是在當(dāng)前的管理模式下，輸變電設(shè)備的管理依舊存在較多的問題亟待解決。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備的意義

1.1 增強(qiáng)電網(wǎng)輸變電實(shí)現(xiàn)的智能化程度

智能電網(wǎng)的搭建和運(yùn)營是一項(xiàng)巨大的工作，需要調(diào)動電力專業(yè)的多種人才共同維護(hù)和支持，所涉及到的環(huán)節(jié)與步驟也較多，全面實(shí)現(xiàn)其智能化和現(xiàn)代化并不是意見一蹴而就的事情。所以就需要運(yùn)用到多種現(xiàn)今的技術(shù)手段予以支持。物聯(lián)網(wǎng)的加入能夠在電網(wǎng)輸變電設(shè)備內(nèi)建立起一套自動化的機(jī)器語言管理和運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)，讓設(shè)備進(jìn)行輸變電功能轉(zhuǎn)換時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)實(shí)時(shí)的電力輸送和能耗動態(tài)自行選擇，提高整個(gè)電網(wǎng)的智能化程度[1]。

1.2 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)輸變電過程的穩(wěn)定性要求

物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的新技術(shù)手段，它是對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和理念的更加高層次的引用與拓展，將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)形式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行延伸，發(fā)掘出網(wǎng)絡(luò)更多的實(shí)用性價(jià)值，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。所以從這個(gè)角度來說，物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中應(yīng)用時(shí)，不僅是保障了智能化，更是能夠在此基礎(chǔ)上加快運(yùn)行效率，效率更快信息交換的速度就更高，更加有利于進(jìn)行監(jiān)控和檢測，從而保障整個(gè)輸變電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性和安全性，提高預(yù)防功能。

1.3 保障電網(wǎng)輸變電設(shè)備的連通性特質(zhì)

智能電網(wǎng)的發(fā)展要求下，輸變電設(shè)備之間一定不是相互獨(dú)立的個(gè)體，而是需要通過特殊的渠道進(jìn)行聯(lián)結(jié)，從而才能夠結(jié)成一個(gè)分工明確，運(yùn)作井然有序的整體，維護(hù)電網(wǎng)發(fā)電和輸電電壓功率轉(zhuǎn)換的進(jìn)行。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心要求就是要充分利用網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)結(jié)的多變性和靈活性并行處理信息。將各個(gè)節(jié)點(diǎn)換成不同的輸變電設(shè)備以及輸變電設(shè)備中的各個(gè)組成部分，就可以保障其之間的相互連通，出現(xiàn)問題及時(shí)預(yù)警，發(fā)生故障之后建立應(yīng)急方案保障工作的順利[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 模仿物理網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)建立智能電網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)自身的技術(shù)核心體系復(fù)雜，輸變電設(shè)備的管理使用等都可以模仿這套體系建立起一個(gè)獨(dú)特的運(yùn)作模式。主要分為三層，有感知層，中間的網(wǎng)絡(luò)層以及最后的應(yīng)用層，不同的層次面對的用戶和對象也有差異。最初的感知層是設(shè)備對外界的信息進(jìn)行讀取和處理的第一窗口，由復(fù)雜的子層相互搭建配合形成，而網(wǎng)絡(luò)層則是將外界的信息進(jìn)行處理與計(jì)算的層次，這個(gè)層次最能夠體現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)輸變電設(shè)備的智能化，分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩個(gè)部分，負(fù)責(zé)進(jìn)行篩選和攔截。而最后的應(yīng)用層則是利用前面篩選通過的信息進(jìn)行整個(gè)電網(wǎng)輸變電功能實(shí)現(xiàn)的連接層。結(jié)合用戶的需求和指令，傳遞與反饋相應(yīng)的信息和內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用于不同的層次中，幫助智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)特質(zhì)優(yōu)勢監(jiān)測輸變電設(shè)備

輸變電設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)離不開監(jiān)測和管理，這個(gè)過程也需要有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的參與，而其參與的環(huán)節(jié)主要區(qū)分為兩個(gè)。首先是對輸電設(shè)備在工作中的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測的目標(biāo)與對象結(jié)合上文的三層分別進(jìn)行。在監(jiān)測感知層時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用在桿塔、輸電線以及中間的設(shè)備儀器上。對其中電力能源流動情況和整個(gè)電路運(yùn)行的流暢度進(jìn)行監(jiān)測與記錄，之后將網(wǎng)絡(luò)層的處理后信息與前進(jìn)行對比，一旦發(fā)現(xiàn)有明顯差異，就立即警示，最后在應(yīng)用層要監(jiān)測結(jié)果的圖像、文字等，保障結(jié)果的完整。第二就是對變電設(shè)備的監(jiān)測。輸變電設(shè)備的功能主要有兩個(gè)，進(jìn)行電流的輸送和保護(hù)，以及進(jìn)行電壓的改變與調(diào)節(jié)。在基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之上的變電設(shè)備將會更加的靈敏和有序，對設(shè)備和電路進(jìn)行更好保護(hù)[3]。

2.3 借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理設(shè)備生命周期

智能電網(wǎng)的輸變電設(shè)備管理也是一項(xiàng)包含多種環(huán)節(jié)和需求的工作。包括了前期對電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，輸變電設(shè)備的插入是否科學(xué)合理，能否在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行干預(yù)和電流電壓的控制調(diào)節(jié)都依靠于設(shè)計(jì)思路的安排。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能讓設(shè)計(jì)更加高效，勘測的結(jié)果更加準(zhǔn)確。而在輸變電設(shè)備的使用過程，更是需要有隨時(shí)的監(jiān)控，物聯(lián)網(wǎng)搭載在多媒體設(shè)備上，可以將輸變電設(shè)備的使用運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成為可視化的數(shù)據(jù)和圖像，讓其狀態(tài)一目了然加強(qiáng)監(jiān)控預(yù)警的能力。為了保證電網(wǎng)的不間斷運(yùn)行，需要進(jìn)行輸變電設(shè)備的提前儲備，這就需要進(jìn)行設(shè)備登記管理，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的云計(jì)算和存儲，增強(qiáng)數(shù)據(jù)保密性與安全性，防止設(shè)備的丟失和惡性損壞。最后在輸變電設(shè)備報(bào)廢階段，物聯(lián)網(wǎng)依舊發(fā)揮著其作用，全面檢測和判別待報(bào)廢設(shè)備的功能性，盡量減小損失。負(fù)責(zé)整個(gè)輸變電設(shè)備的生命周期。

2.4 探索物聯(lián)網(wǎng)科技未來延展的方向

雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)的輸變電設(shè)備應(yīng)用與管理中都已經(jīng)得到了較好的實(shí)踐和運(yùn)用，但是仍舊存在較多的問題需要在未來和下一步的工作中進(jìn)行完善與發(fā)展。首先是對數(shù)據(jù)的傳感和接收上，去安靜狀態(tài)信息的捕獲與抓取依舊是一個(gè)較弱的環(huán)節(jié)。之后是輸變電設(shè)備進(jìn)行交互上的滯后性與混亂性，急需有更加高效的傳感器進(jìn)行加強(qiáng)和協(xié)同。最后就是對整個(gè)輸變電過程的監(jiān)測，仍舊存在一些無法完全滲透的環(huán)節(jié)，導(dǎo)致存在運(yùn)行bug，增強(qiáng)了電網(wǎng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)[4]。

3 小結(jié)

智能電網(wǎng)是當(dāng)前我國電力電網(wǎng)的主要形式和理念，其中輸變電設(shè)備的管理也日趨智能化和現(xiàn)代化，但是受到經(jīng)濟(jì)條件、制度擬定以及執(zhí)行情況等多種因素的影響，我國智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備管理問題較多。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種新型的技術(shù)手段，為各個(gè)行業(yè)都帶來了新的發(fā)展和管理思路，同樣在輸變電設(shè)備管理應(yīng)用中也得到了較好的實(shí)踐，對其有重要的意義和作用，在日后的工作中，應(yīng)該加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透和推廣，同時(shí)鼓勵多角度的創(chuàng)新與挖掘。

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