信息技術在電網運維中的應用

摘 要 自2008年以后我國在電網運維的監視和監控上講信息化深入應用提到了新的高度，在此背景下如何發揮現有設備的已有優勢成為當下需要解決的關鍵問題。本文分析了電網的信息技術應用趨勢，并根據當前的實際情況闡述了電網信息技術深入應用應解決的關鍵問題，期望為電網的建設作一定參考。

【關鍵詞】電網運維 電網監控 信息技術應用

自從進入21世紀以后，電力在能源傳輸和使用中扮演了越來越重要的角色。特別是新能源的比率越來越大，電網成為了風能、太陽能等新能源傳輸、使用的重要載體。因此，電網也面臨了更大的挑戰和發展機遇。新能源在電網中比率的提升要求電網具備更高的靈活、穩定性以便適應新能源這種間歇性能源的接入，保障電網的安全穩定運行。除此之外，在用電側也出現了大量的新類型用戶，如大量電子設備的加入，其用電特性不同于傳統的電動機，并且隨著電動汽車的推廣和應用，充電樁和充電站的建立。大規模電動汽車的使用和充電也會對電網造成沖擊，由于電動汽車的使用具有隨機性，其反應到電網側的特點即為不規則的用電負荷，與日常的居民用電和工業生產的用電存在較大差異，不具備分時段用電的規律變化。

因此，隨著時代的發展發電與用電側都對電網提出了更高的要求，電網運維作為電網維護和運行最基本的產生流程，也面臨著更大的挑戰。為此，在新的時代下如何利用新的技術提高電網運維的服務質量，保障電網的安全、穩定運行則顯得尤為重要

1 電網的信息技術應用趨勢

1.1 信息技術的發展趨勢

與上個世紀所提出的信息化不同，21世紀隨著新型電子元件、感應元件的大量應用，信息化技術不再停留于電腦的大量使用和無紙化辦公層面。更多的是采用新的感知元件，利用電腦的強大處理能力來完成現實和網絡的互聯和協同作業。與之對應，應運而生的則是“物聯網”的概念提出。

物聯網是電腦網絡的延伸概念。是在新的軟件環境和硬件環境下支持的現實與網絡互聯的新產物。其主要支撐技術為——網絡技術、傳感技術、RFID技術以及智能嵌入的技術。物聯網產生和推出的目的是將現實生活中任意的物品加入到網絡中，形成網絡線上的管理，最初提出這一概念的目的是實現日常生活和生產的集約化和數字化管理，實現信息的交互、信號的智能辨識、生產流程的跟蹤等功能。

1.2 電網運維信息化的基礎

具體到我國的電力系統和電網運維中。我國的電力系統自建國前就已形成了初步的規模，其歷史悠長，老舊的設備與新的設備共存現象較為突出。而相應，在軟件方面我國在系統應用上已經采用PMS、OMS、EMS三套大型應用，將設備的管理、運行和電能的計量、電網的運行狀態統統納入其中，在國際上都處于領先的地位。

因此，簡而言之。我國電網在硬件上存在新、老設備共存，硬件接口不統一的問題，而在軟件上采用了先進的管理平臺和應用平臺，特別在通信發面已經將大部分35kV及以上電壓等級的變電站接入網絡，大量的光纜鋪設和光釬接入已經使得我國電網成為了不亞于電腦網絡的龐大網絡。因此從物理概念上講我國電網其實已經具備實現設備物聯的基礎。

在這個龐大的電力網絡和通信網絡上需要解決的問題則是要實現傳統電網控制和運行維護需要實現的功能，例如電網電壓的控制，實現電容器投入或解除與有功負荷和無功負荷的聯動控制；電網頻率的控制，實現電網頻率的監測以及電網消耗有功的聯動控制；設備監視，實現圖像監視與設備電氣運行狀態的聯動校核等等。

2 電網運維信息技術應用關鍵問題

目前電網中的主要設備為線路設備和變電站設備。線路設備包括高壓線路、絕緣子、鐵塔、線路走廊等等。而變電站設備則相對類型較多，包括變壓器、斷路器、隔離斷路器、避雷器、避雷針以及對應的二次設備等等。變電運維的主要維護設備則是針對變電站站內的設備進行維護。變電站的復雜程度相較于線路復雜的多，并且更加重要，保障電網頻率、電壓和整個電網穩定運行的控制設備例如穩控裝置、AGC裝置、AVC控制裝置、電容器，變壓器、有載調壓裝置、斷路器控制回路、直流電源系統等基本都在變電站站內，因此變電運維也顯得尤為重要。

我國電網的信息技術應用可以籠統的分為兩個階段。第一階段是2008年以前，對于線路設備和變電設備的監視和控制并沒有提到較高的高端。一般而言是通過人工巡視的帶電巡線和變電站日常巡視。而在2008年以后，由于冰災的發生，大量的輸電線路損壞、鐵塔超過其負重極限而垮塌的事件頻繁出現，變電設備由于附冰和低溫造成運行狀態異常情況出現，我國電網企業分別加大了對設備運維的信息化技術深入研究。但總體而言目前仍然存在兩個方面的問題。這兩個問題也是今后發展的主要趨勢：

（1）輸電和變電設備的在線監視技術和在線監視裝置需要改進和提升。現在我國電網中大部分的輸電線路都沒有安裝在線監視裝置，而變電站也僅僅是對變電站站內安裝了監視裝置。因此，當外界有惡劣天氣變化時不能主動應對，例如地質災害等情況不能及早發現和干預。

（2）對于新增的監視裝置和感應裝置缺少對應的“軟件”建設。即大量的監測和監視信號上傳后大多依靠人工的方式進行處理，而海量的數據依靠人工處理勢必會出現漏監視或漏監控的現象。因此在大量感應設備和監視設備安裝接入后還應當開發對應的上層應用輔助人工監視和監控。例如對于站內圖像的監視開發對應的圖像識別和預警系統；開關、刀閘的程序操作應開發對應的圖像監視和信號位置的聯合校核功能等。

由以上兩個方面的投入和加強，我國的電網信息化技術應用則可以上升一個新的臺階。

3 結論

我國電網規模龐大，不僅包括變電站、輸電線路等重要的一次、二次設備，還包括大量的通信設備。合理和規范的利用這些通信和信息化技術設備不僅可以節省大量的人力和物力，還可以深化我國電網的信息化建設程度提高電網的安全穩定運行能力。鑒于此，本文分析了電網的信息技術應用趨勢，并根據當前的實際情況闡述了電網信息技術深入應用應解決的關鍵問題，期望為電網的建設作一定參考。

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作者簡介

陳武（1974-），男，碩士學位。現為云南省曲靖供電局高級工程師。從事電網調度自動化及信息化研究與實踐工作。

作者單位

曲靖供電局 云南省曲靖市 655000