基于物聯(lián)網(wǎng)的配電自動(dòng)化應(yīng)用研究

張媛

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控的新型技術(shù)被逐漸應(yīng)用到配電網(wǎng)運(yùn)維管理中。配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，維護(hù)與管理是其中重要的工作內(nèi)容，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于配電網(wǎng)運(yùn)維管理中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行問題，從而提升配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平，為國(guó)家電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);配電自動(dòng)化;應(yīng)用

隨著用戶可變動(dòng)態(tài)負(fù)荷增多，以及新能源發(fā)電比例不斷增加，給傳統(tǒng)電網(wǎng)穩(wěn)定性和電力高效運(yùn)行帶來了新的挑戰(zhàn)。近年來，特別是電力電子在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，以及電力市場(chǎng)快速發(fā)展，泛在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)電、輸電、配電和用電各個(gè)環(huán)節(jié)有效助力智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)信息流、能源流、業(yè)務(wù)流的雙向流動(dòng)。

1、物聯(lián)網(wǎng)概念簡(jiǎn)述

物聯(lián)網(wǎng)的概念是于1999年由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心KevinAsh-ton教授首次提出的，指通過射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，將任意一個(gè)物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接、信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)“物與物、物與人、物與網(wǎng)絡(luò)”的全面連接及智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)模式。感知層、傳輸層、應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的三個(gè)子層。感知層：位于體系結(jié)構(gòu)中的最底層，通過RFID讀寫器、二維碼標(biāo)簽、全球定位系統(tǒng)（GPS）、傳感器等識(shí)別物體信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)短距離傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的智能感知。

2、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)

目前國(guó)際統(tǒng)計(jì)來看，智能電網(wǎng)普遍采用三種類型的網(wǎng)絡(luò)組成，即家庭局域網(wǎng)、鄰里局域網(wǎng)）和廣域網(wǎng)。HAN管理著消費(fèi)者按需供電的需求，包括智能設(shè)備、家用電器（包括洗衣機(jī)、電視機(jī)、空調(diào)機(jī)、冰箱和烤箱）、電動(dòng)汽車，以及可再生能源（如太陽(yáng)能電池板）。HAN通常部署在住宅小區(qū)、工業(yè)廠房和商業(yè)樓宇。NAN也稱為FieldAreaNetwork（FAN），是智能電網(wǎng)第二層，由多個(gè)HANs的智能電表組成。NAN支持配電變電站與配電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備之間的通信。它從多個(gè)HANs收集服務(wù)和計(jì)量信息，并將其傳輸給連接NANs和WAN的數(shù)據(jù)收集器。WAN是智能電網(wǎng)第三層，它作為網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)或匯聚點(diǎn)之間通信的骨干，促進(jìn)了電力傳輸系統(tǒng)、大規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)、可再生能源和控制中心之間的通信。

物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用，可分為三類。首先，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可對(duì)于各種物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)。其次，物聯(lián)網(wǎng)通過各種通信技術(shù)從設(shè)備中收集智能設(shè)備數(shù)據(jù)。第三，物聯(lián)網(wǎng)通過應(yīng)用程序接口用于智能電網(wǎng)控制。例如輸電線路塔，它是智能電網(wǎng)WAN的一個(gè)重要輸電組成部分。輸電塔傳統(tǒng)保護(hù)方法是由工作人員手動(dòng)巡邏。由于人力方面的現(xiàn)實(shí)情況及員工的知識(shí)水平限制，同時(shí)一些輸電塔由于其自身的特點(diǎn)而難以接近。

3、物聯(lián)網(wǎng)配電網(wǎng)運(yùn)維管理現(xiàn)狀分析

在電力企業(yè)發(fā)展過程中，配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)管理是其中重要的工作內(nèi)容，是提高供電穩(wěn)定性的有效途徑。但是，目前物聯(lián)網(wǎng)配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，其維護(hù)和管理水平有限，對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)不足，配電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量無法得到提升。由于我國(guó)配電網(wǎng)電纜鋪設(shè)的范圍比較廣，在監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，難以保證其穩(wěn)定性和可靠性，配電效率低下。

4、電力企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)化建設(shè)

4.1智能電網(wǎng)建設(shè)

智能電網(wǎng)作為一種新興的電網(wǎng)供電模式，是指以各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展框架為基礎(chǔ)，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，以通信信息為支撐平臺(tái)，利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面提高電網(wǎng)安全性、可靠性、高效性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性和互動(dòng)性。物聯(lián)網(wǎng)作為智能電網(wǎng)建設(shè)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)，其體系架構(gòu)包括：感知延伸層、傳輸層、應(yīng)用層。在智能電網(wǎng)建設(shè)中可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能輸電、智能發(fā)電、智能變電和智能用電等功能。感知延伸層在整個(gè)架構(gòu)的第三層，主要包括通信延伸子層和控制子層。通信延伸層主要是通過無限保真技術(shù)、Ad-hoc、UWB（超帶寬）、ZigBee等通信方法把一些物理實(shí)體連接到傳輸層和應(yīng)用層;控制子層則是利用RFID、智能傳感器、芯片、智能采集設(shè)備等智能手段，將電網(wǎng)中重要環(huán)節(jié)的電量信號(hào)與非電量信號(hào)進(jìn)行采集。

4.2確定安全管理提前介入

（1）安監(jiān)部與調(diào)控中心、供電服務(wù)中心及運(yùn)檢部聯(lián)動(dòng)，在下月月度計(jì)劃協(xié)調(diào)會(huì)后，初步制定下月月度稽查計(jì)劃。（2）根據(jù)月度檢修計(jì)劃發(fā)文，制定下月現(xiàn)場(chǎng)稽查人員及稽查計(jì)劃。（3）根據(jù)每周四與調(diào)控中心方式員與運(yùn)檢部出具的下周計(jì)劃，核對(duì)作業(yè)信息，安排作業(yè)稽查人員與車輛，并在部門周例會(huì)上布置任務(wù)。（4）按作業(yè)計(jì)劃時(shí)間提前十分鐘到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，檢查施工單位負(fù)責(zé)人、把關(guān)人是否到場(chǎng)。（5）安全稽查人員需實(shí)時(shí)關(guān)注安全稽查微信群，即時(shí)收集各故障停電搶修信息，在有條件的情況下結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)方督察，將僥幸違章行為杜絕。國(guó)網(wǎng)張家界供電公司制定了《微信稽查管理辦法》及《協(xié)同辦公管理辦法》，層層壓實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，要求各保障體系落實(shí)安全職責(zé)，全力協(xié)同安監(jiān)部將提前介入、全面督察落在實(shí)處，規(guī)定未建立微信稽查群的單位不得評(píng)定為先進(jìn)集體。與此同時(shí)，針對(duì)安全稽查大隊(duì)內(nèi)部分工以及各三級(jí)單位稽查組工作開展情況，績(jī)效評(píng)估各類作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管控能力，不斷總結(jié)、完善創(chuàng)新管理方式方法，真正做到“安全生產(chǎn)、預(yù)防為主”。

4.3持續(xù)提升配電網(wǎng)精益化運(yùn)維水平

強(qiáng)化配網(wǎng)運(yùn)維管理。嚴(yán)格貫徹落實(shí)公司配電網(wǎng)運(yùn)維檢修管理規(guī)定，常態(tài)化開展設(shè)備缺陷隱患排查治理，深入推進(jìn)配電三跨、人身觸電與電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)隱患專項(xiàng)整治，確保配網(wǎng)設(shè)備設(shè)施安全健康運(yùn)行。認(rèn)真做好防汛、防臺(tái)、防災(zāi)工作，加強(qiáng)“煤改電”區(qū)域配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維管理，優(yōu)化搶修駐點(diǎn)布置，加強(qiáng)應(yīng)急搶修服務(wù)組織管理。加大不停電作業(yè)與帶電檢測(cè)推廣力度。鼓勵(lì)集體企業(yè)積極參與不停電作業(yè)，規(guī)范業(yè)務(wù)外包管理模式，進(jìn)一步壯大配網(wǎng)不停電作業(yè)力量;加強(qiáng)絕緣斗臂車、旁路電纜車、應(yīng)急發(fā)電車等裝備配置，全面推廣地電位和斗臂車絕緣桿作業(yè)法、旁路作業(yè)法應(yīng)用，舉全公司之力加快“張黎明”人工智能不停電作業(yè)機(jī)器人研發(fā)推廣。加強(qiáng)供電所配電專業(yè)管理。配合營(yíng)銷部落實(shí)“全能型”鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所建設(shè)完善提升行動(dòng)計(jì)劃，明確供電所業(yè)務(wù)職責(zé)界面，完善營(yíng)配融合專業(yè)工作標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)流程，健全供電所及員工配電管理績(jī)效和崗位技能等級(jí)評(píng)價(jià)體系。

5、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控的新型技術(shù)被逐漸應(yīng)用到配電網(wǎng)運(yùn)維管理中。配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，維護(hù)與管理是其中重要的工作內(nèi)容。因此，電力企業(yè)相關(guān)工作人員需要制定系統(tǒng)的管理措施，提升配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平，促進(jìn)電力企業(yè)健康發(fā)展。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司科左中旗供電分公司）