基于物聯(lián)網(wǎng)的智能變電站在線監(jiān)測方案分析

潘高偉　諶雪松

摘要：電力系統(tǒng)的正常運行可直接影響到各領域生產(chǎn)建設期間的用電情況，促進當?shù)厥袌鼋?jīng)濟的穩(wěn)定增長。為從根本上降低智能變電站實際運行期間的故障風險，相關管理部門應積極融合物聯(lián)網(wǎng)技術，制定出更加專業(yè)科學的物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測方案?；诖?，本文以智能變電站在線監(jiān)測原理為切入點，通過分析物聯(lián)網(wǎng)在智能變電站監(jiān)測過程中的可行性，對物聯(lián)網(wǎng)下智能變電站在線監(jiān)測方案的設計進行相關研討，以期為相關工作人員提供幫助。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能變電站;在線監(jiān)測方案

前言：智能變電站是電力行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然產(chǎn)物，對保障電力資源穩(wěn)定高效供應具有重要意義。與普通變電站相比，智能變電站對高壓設備故障檢測及相關診斷技術提出了更高要求。為確保智能變電站內部設備運行效率，相關工作人員應積極引進先進的物聯(lián)網(wǎng)技術，構建起更加專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)控體系，促進智能變電站運維監(jiān)測工作高效開展。

1、智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要性

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)建設規(guī)模不斷增長，智能變電站設備數(shù)量增多，結構日漸復雜[1]。為切實提升設備監(jiān)測水平，確保所應用的故障診斷技術能夠切實提升設備監(jiān)測期間的全面性及精準性，需做好物聯(lián)網(wǎng)下智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的構建工作，通過收集及分析智能變電站運行期間的參數(shù)數(shù)據(jù)，降低設備運行期間的故障風險，更好實現(xiàn)智能變電站設備穩(wěn)定高效的運行目標。

2、物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的架構及關鍵技術

2.1智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成

物聯(lián)網(wǎng)技術下，智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由高壓開關在線監(jiān)測系統(tǒng)、變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)內部包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理及網(wǎng)絡傳輸?shù)葐卧?/p>

2.2智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵技術

在設計及構建智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)期間，主要涉及以下幾點關鍵技術：第一，抗干擾技術。在智能變電站運行環(huán)境復雜，設備在實際運行期間極易受到環(huán)境因素影響，需相關工作人員在設計智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，注重設備抗干擾性的提升，確保設備在受到高頻噪聲、強電磁輻射，和諧波干擾等影響下，也能保持設備也能夠維持正常穩(wěn)定運行;

第二，接地技術。通常情況下，大地電流及寄生電感會導致地位及器件引腳之間產(chǎn)生一定的電位差，從而出現(xiàn)共輻射干擾現(xiàn)象，對設備正常運行造成不利影響[2]。因此在構建智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，還需對接地技術進行不斷完善及優(yōu)化，通過選擇最佳接地方式，降低共輻射干擾影響。

第三，網(wǎng)絡傳輸技術。無線傳感網(wǎng)絡在實際運行期間，各節(jié)點也會產(chǎn)生不同程度的干擾。如變電站復雜電磁環(huán)境會直接影響到網(wǎng)絡傳輸情況，導致監(jiān)測信號極易出現(xiàn)傳輸不穩(wěn)定等情況。因此為確保智能變電站在線監(jiān)系統(tǒng)實際運行期間的穩(wěn)定性及有序性，應選擇具有功率等級可控功能的產(chǎn)品，在保證一定通信質量的情況下，降低及控制信號的發(fā)生功率，確保節(jié)點功耗不會影響到智能變電正常運狀態(tài)。

3、物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能

將在線監(jiān)測系統(tǒng)應用在智能變電站實際運維管理過程中，需確保在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠更好滿足數(shù)字化、信息傳輸標準化、通信平臺網(wǎng)絡化等功能，滿足智能變電站設備監(jiān)測期間的信息采集、監(jiān)測及共享要求[3]。同時，充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)采集、傳感器節(jié)點智能化等優(yōu)勢，確保智能變電站設備的正常運行。同時，所建立起的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)，也應能夠對設備進行全面的狀態(tài)評估、故障診斷及自動化運維，從根本上降低設備實際運行風險，提升智能變電站電力供應的穩(wěn)定性。

在物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集單元主要由變電站高壓開關及變壓設備組成。其中，高壓開關主要分為氣體傳感裝置、局部放電傳感裝置、電流傳感裝置、液壓傳感裝置等。在數(shù)據(jù)采集單元實際運行的過程中，可對智能變電站設備的高壓開關及變壓裝置進行更加全面精準的故障檢測、信息采集，將此些信息在傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元中，進行綜合分析及評估，

物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理單元主要由監(jiān)測高壓開關、變壓器參數(shù)控制裝置、高壓開關監(jiān)測裝置等組成。通過數(shù)據(jù)處理單元，能夠更好的將傳感器傳輸?shù)男盘栠M行定向存儲，滿足相關工作人員對數(shù)據(jù)的快速查詢及分析功能。同時，將數(shù)據(jù)處理單元與報警限、連鎖控制闕值等參數(shù)緊密聯(lián)系在一起，再將數(shù)據(jù)與此些標準進行比對分析后，由報警系統(tǒng)對設備運行異常等情況進行預警。

智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理單元主要結構為便于檢測裝置、控制主機、管理計算機等部分組成[4]。在數(shù)據(jù)管理單元實際運行過程中，將所接收到的數(shù)據(jù)進行綜合分析，對信號異常情況進行預警，利用單元內部光纖、局域網(wǎng)等裝置，將信號傳輸?shù)焦芾碛嬎銠C內容。由變壓監(jiān)測裝置接收變壓設備監(jiān)測信號，同時也將此些信號內容傳輸?shù)焦芾碛嬎銠C內部。

報警控制單元是智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，對系統(tǒng)監(jiān)測效果具有直接影響?，F(xiàn)階段報警控制單元主要由及報警信息傳感裝置、警鈴、報警器等結構組成。在報警控制單元實際運行的過程中，可通過不同設備故障情況，對開關、繼電器等裝置進行有效的閉環(huán)控制。

為將物聯(lián)網(wǎng)技術更好應用在智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中，相關工作人員應將網(wǎng)絡傳輸單元借助有線或無線傳感的方式，將監(jiān)控數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能變電站設備運行狀態(tài)的遠程控制，從根本上提升智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的實效性及精準性。

4、物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的前景分析

為從根本上提升智能變電站實際運行期間的穩(wěn)定性及有序性，實現(xiàn)變電站設備自動運維目標， 需對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)下智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的結構及功能進行不斷完善及優(yōu)化[5]。將無線傳感網(wǎng)絡高效應用在智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計及建設過程中，充分發(fā)揮出無線傳感器網(wǎng)絡工序簡單、擴展性強等特征，切實提升智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)建設期間的經(jīng)濟效益。

但就目前來看，無線傳感器網(wǎng)絡在我國智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)建設期間的應用時間較短，實踐積累經(jīng)驗不足，在應對比變電站設備復雜運行環(huán)境的過程中，已然無法充分發(fā)揮出應有的積極作用，需相關工作人員從以下幾方面入手：第一，注重智能變電站設備在線監(jiān)測需求的分析，對監(jiān)測設備的各項功能進行不斷強化;第二，因變電站設備運行環(huán)境復雜，需將關注重點在提升設備抗干擾能力上;第三，做好智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)設計及構建過程中的管理工作，確保所建立的在線監(jiān)測系統(tǒng)更加滿足國家技術標準;第四，對在線監(jiān)測系統(tǒng)的實用性及可靠性進行綜合評估，充分發(fā)揮出在線監(jiān)測系統(tǒng)的實用價值。

總結：總而言之，物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計可切實拓寬智能變電站監(jiān)測覆蓋面，及時預警與解決智能變電站實際運行期間可能存在的安全隱患，確保智能變電站能夠在實際運行的過程中更好控制維修成本，盡早實現(xiàn)經(jīng)濟效益及安全效益最大化目標，為促進智能變電站穩(wěn)定有序發(fā)展進程奠定堅實基礎。

參考文獻：

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[3]朱志偉. 基于大數(shù)據(jù)的35kV變配電站智能監(jiān)控整體解決方案的實現(xiàn)[J]. 電氣技術，2018，19（07）：63-67.

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[5]何楊. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 中國新技術新產(chǎn)品，2018（18）：42-43.