林城杰
(國網福建福鼎市供電有限公司,福建 寧德 355200)
物聯網在配電網運維管理中的應用及意義研究
林城杰
(國網福建福鼎市供電有限公司,福建 寧德 355200)
近年來,為了滿足人們的需求,電力企業配電網運維管理越來越現代化、科技化,尤其是物聯網這一關鍵技術在各行各業的應用。將物聯網運用在配電網的運維管理中,成為提高電網供電效率和可靠性的一項重要手段,能促進配電網運維的自動化,提高配網的供電可靠性,提升配網運行管理水平,實現智能配網。主要對物聯網在配電網運維管理中的應用進行了探究,以期為相關人士提供參考。
物聯網;配電網;運維管理;信息采集
近年來,網絡化發展促使計算機被應用于各種領域,物聯網技術取得了長足的進步,它與電網運維管理相結合,解決了舊時電網設備運維監測麻煩、發現故障困難、解決耗時長等問題,實現了自動化運維檢測,有助于工作人員及時發現故障、故障自愈、災害防范等,提升電網運行的安全性,減輕相關人員日常檢測電網的負擔,提高工作效率,節約成本,對提升電網信息化水平具有重大意義。隨著配電自動化建設規模的不斷擴大,其運維管理體系的重要性日益顯現。
配電網的運行維護涉及多個配電網,具有配電網眾多、檢測復雜、配電線路多、設備類型豐富、現場運行環境多變等特點。在配電網的日常運行中,工作人員稍有失誤就容易造成配電網運行故障,因此,配電網運維管理的優劣成為電網安全運行的核心。在日常管理中,工作人員主要負責收集大量的配電線路、配電變壓器、避雷器等設備的運行狀態數據,來確保設備的工作狀態。另外,工作人員還要負責監測盜竊、破壞電網運行安全的信息,空氣環境變化等影響配電網正常運行的因素。
配電網主要由配電線路、桿塔、配電設備構成,多數設備成本低,如何以合理的成本實現廣泛的信息采集是當前配電在線監測運維管理中需要解決的關鍵性問題。目前,配電網的運維監管系統只能完成重要信息的采集,其他較小的元器件信息,多數是人工采集,電力企業在此方面仍需投入大量人力和物力。隨著技術的進一步發展,物聯網愈加完善,配電網的信息采集面也越來越大,為實現配電網的信息化,保證電網的安全運行,需要采集的重要信息有以下幾方面:線路工作電流、工作電壓、避雷器泄漏電流和動作次數、配變工作狀態、智能開關。
電網設備運行時環境的因素對電網運行造成很大影響,主要包含以下幾方面。
1.2.1 周圍溫度
環境溫度是影響配電線路設備正常工作的一大因素,對溫度參數的采集可以實時監控設備的工作環境狀態,確保電力設備的額定范圍,避免因溫度超標導致電網運行故障。
1.2.2 周圍濕度
環境濕度對于設備的靜電、凝露性能都有一定影響,為確保電力設備因為濕度不夠或超標而造成凝露故障,應將物聯網設備的周圍濕度控制在額定范圍內。
1.2.3 風速風向
風速風向對于桿塔及空中配電線路影響較大,尤其是沿海地區,因為風災而導致電路故障的情況時有發生。物聯網能實時監測變電站風速和風向,并作出有力判斷來避免電路故障,對高空作業具有重要意義。
隨著電網運行智能化水平的提升,人們對電網正常運行的需求不斷增長,電網設備及線路檢修開始從過去的停電檢修提升到如今的正常狀態檢修,電力企業廣泛開展了網絡監測系統的建設。保證物聯網實時監測配電網運行,對配電網的工作狀態進行數據收集,提前發現故障點,以供工作人員及時發現故障進行檢修,為人們生活提供便利,為實現真正的設備狀態檢修提供科學的理論參考。
在物聯網未興起的時代,電網運維管理多以人工為主,無論是配電網的日常檢修,還是配電網的故障修理,配電設備周圍溫度、濕度的檢測等,人工為主的工作模式極容易因疏忽造成錯漏現象,導致故障的發生。物聯網的引進使得配電網各部分運行狀態都覆蓋于網絡中,通過計算機將配電網的運行以數據圖示的形式顯現,相關人員可根據數據信息、圖示了解配電網的運行狀態,實行配電網運維科技化管理。
隨著科技時代的到來,人工巡檢逐漸被智能化巡檢替代,在配電網的電力巡檢管理上,物聯網可利用射頻識別(RFID)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統以及無線通信網等設備,對電網設備的運行環境、電網線路的運行狀態以及各電氣的運行進行實時監控,并根據識別標簽輔助設備定位,實現了人員的到崗監督,從而監督工作人員參照標準化和規范化的工作流程進行輔助狀態檢修和標準化作業,保證電網運維管理的效能。
物聯網的體系架構被公認的有3個層次,從下到上依次是感知層、傳送層和應用層。其中,感知層主要解決信息的感知和采集,是物聯網的核心基礎設施;傳送層主要將信息進行可靠傳輸,是物聯網應用中的關鍵;應用層主要支持信息協同、共享和互通,是物聯網應用中的重要表現。
將物聯網應用于電網運維管理中,能提高電網的可觀測性和可制性,迅速反映電網故障,為用電用戶帶來更可靠的電力供應,為電力設施帶來更好的保護。近年來,水泵變壓器普及鄉村,因為其位置多在無人野外,變壓器被盜事件時有發生。變壓器被盜嚴重影響了人們的財產安全,尤其在耕種時期。對此,可以充分利用物聯網技術對電氣設備進行監視,避免被盜事件發生,促進電網運維管理系統的正常運行。
近年來,物聯網技術深入各行各業,且處于不斷完善狀態。物聯網在電網運維管理中起到重要作用。物聯網與配電網運維系統的結合,促進運維系統的更新,設計的系統對配電網的信息采集更加全面,及時發現并處理配電網運行中的故障問題,保證了配電網的安全運行。配電網運維管理的科學化,使得配電網日常檢修時,相關員工不用再長距離作戰,通過計算機這一載體,就能夠輕松完成電網的日常運維檢修,節省人力、物力,促進國家發展。
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TM73
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.087
2095-6835(2017)21-0087-03
〔編輯:劉曉芳〕