基于物聯網的智能變電站輔助監測與預警功能探討

齊保振

國網蘇州供電公司 江蘇 蘇州 215000

一、前言

當前較多已經修建好的變電站和部分智能變電站都已經配備了視頻圖像監控、火災預警、通風排氣等等設備系統，但這些都是一個個零散的個體，并沒有全體有機的整合在一起，在對設備的維護檢修依然需要大量的人力物力，而巡視的工作人員中因存在技術參差不齊的問題，導致了檢查的質量往往不能完全達到標準；另外通常工作人員遇到部分需要即時解決的問題時，巡視人員卻并不一定具備這樣的能力處理，導致設備受到損傷；此外工作人員在對設備進行修復更換等操作的時候更多的依靠的是個人的臨時判斷，這樣比較容易出現各種誤差，導致電網的運作不能高效穩定的運作。總之，變電站之能實現部分功能的智能化，但仍需要動用大量人力資源。物聯網是一個智能的、從下到上的、信息化較高的網絡系統，這對當前變電站面臨的各種問題有著至關重要的幫助，將物聯網技術運用到變電站輔助系統中，無疑是一種有效且可行性最高的提高變電站智能化的途徑，這不僅大大的減輕了人力的負擔，還有助于智能電網的穩定高效運作。智能變電站輔助系統運用上物聯網技術、現代通訊技術能夠有效的實現變電站智能化管理、運行，大幅提高變電站的安全性與穩定性。

二、基于物聯網的智能變電站未來應用方向

物聯網是通過物體智能感應裝置也就是智能感應收集數據。然后經過網絡渠道的傳輸到指定的信息處理中心，進行信息智能化管理與分析，實現人與整個變電站的實時監管。到目前為止，乃至不遠的將來，智能變電站總是一種大趨勢，利用較多的精準的感應探頭分布在各處，尤其是分布在那些人無法到達的區域，能更廣泛的收集信息，避免了人為存在的誤差，也有效的保障了人們的生命財產安全以及避免設備受到損壞從而產生故障的風險；物聯網信息網絡系統也可以將智能變電站輔助系統中的各種系統連接起來，對存在的火災，有害氣體等也可以實現實時監測與控制，并在它們快要產生的時候提前進行報警，這不僅減少了設備上的重大損失，也可以提前解決風險，避免變電站受到損害以及保障全體人員的生命財產安全；智能變電站輔助系統的子系統還可以對變電站內的環境進行監控，實時監測氣中的濕度與溫度，再將信息及時上傳到信息處理中心進行處理，或自動控制通風系統和溫度調節系統以此來對環境進行調節，確保設備在安全合適的環境下正常運行。

三、基于物聯網的智能變電站監測及輔助控制系統的組成及功能

變電站的智能監測與輔助控制系統是一個基于物聯網的信息化，自動化以及交互化三大優勢而實現的，變電站智能監測與輔助控制系統主要由遠程集控管理站主機，站內控制信息處理主機以及廣大的智能傳感器網絡以及變電站輔助子系統三大部分組成的，子系統類似于視頻圖像監控系統、火災監控報警系統、環境監控調節系統以及防入侵系統等等子系統。

變電站智能監測與輔助控制系統實現的功能有：

3.1 加強站內設備和運行環境的感知 變電站智能監測與輔助控制系統可以進行智能化的信息處理，能夠加強站內設備和運行環境的感知。基于物聯網的智能變電站輔助系統能夠依靠眾多的智能傳感器將信息搜集起來，并將信息進行分流處理，實現信息分類，大幅度的減輕了人工所需要的精力，同時也避免了人為出現的錯誤。通過一定程度的智能判斷出站內設備和運行環境的異常，自動生成處理方案。

3.2 進行智能化的信息處理 站內設備的運行狀態監控，智能傳感器可以實時的上傳設備目前運行的狀況，確保設備處在正常的運行，以此來減少設備的損耗，并合理安排處理方案減少資金的輸出。

3.3 對設備運行環境的智能調控 設備運行環境的智能調控，設備運行狀態與設備運行的環境息息相關，通過監測環境并作出相應的調節，在那保障人員的安全同時也可以減少設備的損壞。工作人員可以做出更簡單明白的決策，同時也可以智能評估操作人員的操作是否符合正確性，合理性。

四、智能變電站監測系統的功能設計

物聯網的是一個高度信息化、自動化以及互動性很強的信息網絡，要實現較高程度的智能化就離不開廣泛的信息搜集，所以要將廣大的智能傳感器分布在各個需要要監控的地方，并且保障智能傳感器不出故障。在構建好信息搜集傳感測控網之后就可以開始構建一個信息平臺，將搜集起來的各種數據進行數據的分類處理，實現視頻圖像監控、火災監控報警、環境監控以及防入侵等等子系統的集中管理，再通過智能變電站系統與物聯網終端相結合組成一個具有智能監控，智能判斷，智能管理等功能的集控中心，從而構建一個完善的變電站智能輔助系統。以下進行詳細的介紹：

4.1 進行傳感網監測 傳感網監測網絡是一個基于大量智能傳感器組建起來的信息網絡，智能傳感器將各自收集的數據收集并上傳起來，組成一個大的信息網絡，這個信息網絡可以實現信息的自主分流分類，減少工作人員的工作量，同時也可以將各設備的信息實時上傳到主機系統中去，因此它是智能化變電站輔助系統中最基本也是最不可或缺的一環。

4.2 主機系統的功能 主機系統也可以叫做信息集中控制管理主機，負責接受控制命令和變電站各種信息，接受各個子系統上傳的信息，根據現場所需信息作出相應的異常判斷，自動化的進行信息處理和上傳到控制管理層。并可以實現工作人員操作評估，在必要時刻可以自行中斷和報警。總的來說，主機系統是一個可以智能化監控管理信息的中心，也是一個實現人機互動的主要方式，是基于物聯網的智能變電站輔助系統的控制管理中心。

4.3 實現圖像監視及安全警衛功能 圖像監視及安全警衛系統是智能變電站輔助系統中的子系統，因目前較多變電站在圖像系統監測方面不完善，導致很多時候不能及時的發現并處理問題，或者上傳信息延時從而導致設備出現故障損壞等等虧損，而智能輔助系統能夠依靠對圖像進行智能化視頻分析，完成自動化的閉環處理。該系統的優點在于利用眾多的智能傳感器能夠實現多設備多節點的協同感知，實現最大化的多點探測，多點融合，協調管理，智能識別等功能，能夠對設備進行全天的實時智能感應，較大的保障了設備的穩定運行。

五、結束語

綜上所述，隨著物聯網的越來越實用，越來越智能化，越來越普遍化等等優勢，普通變電站在當前乃至以后都會逐步的向智能化變電站轉變，物聯網是各個信息產業追逐的新趨勢，它幾乎涵蓋了各行各業。隨著各行各業的蓬勃發展，對電網的清潔能源的需求也在大幅增長。智能化的電網是必然的，將物聯網與智能變電站輔助控制系統相結合，實現了變電站運行管理智能化，自動化與信息化管理，不僅在變電站穩定運作方面有較大的提升，也大幅度的提高了電網的運行效率。在將來，基于物聯網的智能化變電站將占據主流，高效且穩定的運作，信息化的處理信息既減輕了工作人員的工作壓力，也可以減少因工作人員自身技術不足導致的失誤減少。智能化的分析與管理，較大的提升了變電站的智能化進程。