物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用及研究

陳春

摘要：隨著信息化技術(shù)與科技的進(jìn)步，配電網(wǎng)運(yùn)維管理科技化、現(xiàn)代化程度越來越高，已經(jīng)可以在一定程度上規(guī)避嚴(yán)重故障的發(fā)生，但是因其本身的復(fù)雜性，易受各個(gè)方面因素的影響，導(dǎo)致其運(yùn)維管理已經(jīng)逐漸難以滿足當(dāng)前配電網(wǎng)運(yùn)行需求。基于此，一些電力企業(yè)開始有意識(shí)地在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并取得了較好的效果，協(xié)助配電網(wǎng)在一定程度上規(guī)避了大多故障因素影響，保持了較高的運(yùn)行效率。文章就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);配電網(wǎng)運(yùn)維管理;應(yīng)用;研究

引言：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于電力產(chǎn)品的質(zhì)量與可持續(xù)供應(yīng)有了更高的要求，這就要求電力企業(yè)能夠有效提升配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平。在這種情形下，部分電力企業(yè)開始嘗試在運(yùn)維管理過程中合理融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，借助物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)突破以往運(yùn)維管理中的諸多限制，并解決當(dāng)前運(yùn)維管理中的諸多問題。這要求電力企業(yè)正確認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用途徑與基本內(nèi)涵，從而在運(yùn)維管理合適節(jié)點(diǎn)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，維護(hù)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

一、配電網(wǎng)運(yùn)維管理中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的意義

物聯(lián)網(wǎng)體系在建設(shè)時(shí)包括三個(gè)層次，以此包括應(yīng)用層、傳送層與感知層。感知層的主要任務(wù)是進(jìn)行信息感知與信息采集，屬于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的核心設(shè)施與基礎(chǔ)架構(gòu);傳送層的任務(wù)是進(jìn)行信息可靠傳輸，屬于物聯(lián)網(wǎng)中間層;應(yīng)用層可實(shí)現(xiàn)各種信息的互通、協(xié)同與共享，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中的主要表現(xiàn)。配電網(wǎng)運(yùn)維管理中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可有效提升配電網(wǎng)可制性與可觀測(cè)性，第一時(shí)間反映出配電網(wǎng)故障并提出合理解決建議，一定程度上保障用戶的合理用電。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用可從以下數(shù)個(gè)方面進(jìn)行分析：

1.電網(wǎng)運(yùn)維信息采集、整合與處理

配電網(wǎng)運(yùn)維進(jìn)程中涉及多個(gè)配電網(wǎng)，突出表現(xiàn)出配電網(wǎng)多、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備種類豐富、配電線路眾多、檢測(cè)流程多等特點(diǎn)。在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，對(duì)技術(shù)人員操作要求較高，若是其因主觀原因而失誤，很容易造成配電網(wǎng)故障，故而配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平高低直接關(guān)系著配電網(wǎng)整體的安全穩(wěn)定性。在日常運(yùn)維管理過程中，相關(guān)技術(shù)人員主要職責(zé)是收集避雷器、配電變壓器、各個(gè)配電線路等運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，以此來維護(hù)所有設(shè)備的安全運(yùn)行。此外相關(guān)技術(shù)人員還需負(fù)責(zé)檢測(cè)破壞、盜竊電網(wǎng)等威脅配電網(wǎng)運(yùn)維的安全信息。

配電網(wǎng)主要組成部分包括配電設(shè)備、桿塔、配電線路等，多數(shù)輔助設(shè)備成本造價(jià)低，如何以適宜成本進(jìn)行信息采集是配電在線監(jiān)測(cè)運(yùn)維管理過程中迫切需解決的問題，當(dāng)前階段配電網(wǎng)應(yīng)用的運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)大多只能用于采集一些重要信息，而一些小元器件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，則依靠傳統(tǒng)形式的人工采集，采集效率與處理效率過低。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展與完善，可較大程度的解決配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的諸多問題，能夠在擴(kuò)大信息采集面的同時(shí)，推動(dòng)配電信息化進(jìn)程，并對(duì)智能開關(guān)、配電狀態(tài)、避雷器動(dòng)作次數(shù)與泄漏電流、工作電壓、線路電流等進(jìn)行綜合與分析。此外還包括在電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)方面的應(yīng)用：其一，對(duì)周圍環(huán)境溫度參數(shù)采集，保障電力設(shè)備始終處于額定范圍之內(nèi)，避免溫度超標(biāo)造成配電網(wǎng)故障;其二，環(huán)境濕度對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備凝露性能、靜電性能都有不同程度的影響，為避免設(shè)備濕度超標(biāo)或者不足，可將物聯(lián)網(wǎng)周邊濕度限定在一定范圍內(nèi)。[1]。

2.配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)感知層一般是借助桿塔與相應(yīng)設(shè)備上裝設(shè)的采集裝置、傳感器完成線路信息采集，再借助有線或者無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息傳輸至地面數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，但是其供電問題卻是一大缺陷，難以滿足長久使用。而應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可有效解決這些問題，從以下兩個(gè)方面進(jìn)行舉例分析：

其一，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)冷卻風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)運(yùn)維中，以無線傳感器來監(jiān)測(cè)冷卻風(fēng)機(jī)的軸溫與振動(dòng)，縮減監(jiān)測(cè)成本。而傳感器結(jié)構(gòu)組成較多，例如MCU、溫度傳感器、鋰電池、加速傳感器等，而軸溫依靠溫度傳感器可隨時(shí)監(jiān)測(cè)與記錄，MCU可在固定時(shí)間段啟動(dòng)加速傳感器，在線監(jiān)測(cè)冷卻風(fēng)機(jī)機(jī)軸三維空間下的各項(xiàng)振動(dòng)信息，其后將軸溫信息與三軸振動(dòng)信息借助BF鏈路輸送到系統(tǒng)后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)軟件與環(huán)境溫度的有效融合，得到冷卻風(fēng)機(jī)溫度上升后的溫度，對(duì)比冷卻風(fēng)機(jī)振動(dòng)量運(yùn)行過程中的變化趨勢(shì)以及風(fēng)機(jī)軸溫升、同種類型風(fēng)機(jī)振動(dòng)值與溫升，判斷冷卻風(fēng)機(jī)的整體故障情況，實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)問題專項(xiàng)解決，必要時(shí)更換受損部件，避免故障發(fā)生其二，電容器故障預(yù)警。電容器時(shí)有故障問題發(fā)生，且在故障后難以修復(fù)而只能更換，且所有電容器基本都會(huì)有溫度上升狀況，故而對(duì)其運(yùn)行升溫與外殼形變進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警以保持電容器長久運(yùn)行[2]。

3.配電設(shè)備全壽命周期管理

就配電網(wǎng)長遠(yuǎn)收益來講，需綜合各個(gè)方面的要素對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃，而在經(jīng)濟(jì)效益得以滿足的基礎(chǔ)上，需縮減資產(chǎn)全壽命周期產(chǎn)生的成本。對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行全壽命周期管理的基本前提是安全管理，并結(jié)合資產(chǎn)管理，立足配電網(wǎng)運(yùn)行基本狀況，總結(jié)其運(yùn)維管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，維護(hù)其長久使用。而在引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，可全面監(jiān)測(cè)相關(guān)設(shè)備全景狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，關(guān)聯(lián)其相關(guān)屬性，科學(xué)評(píng)價(jià)其壽命，如此能夠周期化關(guān)聯(lián)電氣資產(chǎn)全壽命過程，提升設(shè)備診斷的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，并利于制造階段與安裝階段科學(xué)管理。

4.智能化設(shè)備巡檢

科技與信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，使得人工巡檢方式逐漸難以更好的服務(wù)于配電網(wǎng)逐項(xiàng)運(yùn)維管理需求，而物聯(lián)網(wǎng)本身的智能化巡檢不但可較大程度的提升配電網(wǎng)檢測(cè)水平，還可節(jié)約人力成本，提升檢測(cè)效率與質(zhì)量。例如無線通信網(wǎng)、定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的綜合應(yīng)用，可對(duì)電網(wǎng)設(shè)備安全性與穩(wěn)定性等進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，從而保障其長久運(yùn)行使用[3]。

5.物聯(lián)網(wǎng)在配電自動(dòng)化方面的應(yīng)用

以“云、管、邊、端”等技術(shù)為核心，選擇支撐平臺(tái)技術(shù)，建設(shè)“云、管、邊、端”一體化系統(tǒng)集成方案?！霸啤被髡镜淖饔弥饕菍?duì)配電網(wǎng)管理、狀態(tài)以及運(yùn)行全過程進(jìn)行整體感知、信息融合與智能應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)字化運(yùn)維;選擇無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)、光纖專網(wǎng)融合應(yīng)用，以此來提供配電網(wǎng)的本地通信網(wǎng)與遠(yuǎn)程通電網(wǎng);以集成邊緣計(jì)算平臺(tái)為基礎(chǔ)選擇對(duì)應(yīng)的智能配變終端，數(shù)據(jù)化處理配電網(wǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息;安裝集成即插即用的智能傳感設(shè)備與終端，對(duì)配電網(wǎng)各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活采集，比如包括在架空和電纜故障指示器信息采集，架空和電纜數(shù)據(jù)二遙數(shù)據(jù)采集;在臺(tái)區(qū)智能融合終端應(yīng)用方面，可選擇以智能配變終端為基礎(chǔ)與核心，在臺(tái)區(qū)箱變、JP柜、配電室表箱處與低壓出線位置布置分布式臺(tái)區(qū)感知終端，進(jìn)行表箱T接點(diǎn)處與低壓出線位置信息采集與分析，完成停電區(qū)段的整體研判及告警。

結(jié)語：綜述，文章就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析，強(qiáng)調(diào)了物其對(duì)于配電網(wǎng)運(yùn)維的重要性，要求相關(guān)技術(shù)人員能夠以各項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心推進(jìn)各項(xiàng)運(yùn)維管理工作，并根據(jù)運(yùn)維效果與反饋及時(shí)地調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用方向與策略，發(fā)揮出其最大功效的同時(shí)，縮減配電運(yùn)維成本，促進(jìn)電力企業(yè)配電網(wǎng)運(yùn)維水平提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐升.物聯(lián)網(wǎng)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平提升中的應(yīng)用分析[J].通訊世界，2019，No.286（3）：128-129.

[2]李宜才.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用及研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，v.51;No.356（16）：168-169.

[3]王春艷，楊雙宇，李愷.物聯(lián)網(wǎng)在提升配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平中的應(yīng)用[J].決策探索（中），2019，No.615（5）：68-68.