基于物聯網技術的10kV變電站自動化研究

張英杰

摘? ? 要：目前，我國10kV變電站輔助生產系統配置現狀不容樂觀，而物聯網技術的引入，將有效改善這一窘境。本文首先介紹了物聯網技術在10kV變電站自動化領域的應用前景，然后分析了10kV變電站智能監測與輔助控制系統的組成及其功能，文章的最后就如何完善系統設計方案給出了解決措施。旨在為物聯網技術有效地應用于10kV變電站自動化領域提供一定的參考。

關鍵詞：物聯網技術;10kV變電站自動化;應用前景;完善設計方案

1? 引言

“物聯網”，顧名思義指的就是物與物互相聯系，組成的信息化網絡，在10kV變電站自動化研究領域意義重大。物聯網技術能夠實現對10kV變電站的智能監測、智能判斷、智能管理與智能驗證，在很大程度上減少人的工作量，不僅如此，還能大大地提高工作的效率與準確性。因此，物聯網應用于變電站大勢所趨，也是社會發展、科技進步的必然產物。

2? 物聯網技術在10kV變電站自動化領域的應用前景

10kV變電站自動化控制配合物聯網技術屬于現階段變電站發展的主要趨勢。從客觀上來看，該模式的特征在于實現信息化、自動化，通過可靠穩定的組合設備來實現高效的信息采集、傳輸與分析，并對數據進行合理利用，實現計量與監測等活動。最為關鍵的是，整個過程都可以自動完成。通過智能化學習，還可以強化電網的實時自動化控制，通過自動化控制與調節的方式來滿足各種應用功能的基本要求。就現階段而言，基于互聯網構建智能化變電站，大多采用了智能開關搭配監控設備、在線監測設備以及數字保護設備等技術類型。然而，對于一些輔助設備的關注、認識水平普遍不高。隨著近些年來學界研究的不斷深入以及生產實踐經驗才逐漸積累，人們也意識到合理的輔助配套設備也是維護互聯網構建智能化變電站科學運行的必要條件。隨著認識的不斷深入以及智能化功能不斷完善，未來互聯網構建智能化變電站也會向著輔助系統監測控制平臺的方向延伸，通過科學構建平臺來實施站內全面掌控，從而有效提升監管的效果。

3? 10kV變電站自動化監測與輔助控制系統的組成及功能

3.1? 輔助生產設備狀態及運行環境

在進行互聯網智能化變電站構建時，需要充分考慮好輔助生產設備的狀態與運行環境，這樣一來才能夠調整其信息收集與建模的方向。針對不同類型的數據與來源進行建模、標準化訪問，同時做好數據服務工作，才能夠輔助生產并完成環境的運行，確保信息庫的應用效果。

3.2? 智能化協調感知

關于變電站的運行因素來進行整體協調，需要結合實時聯網檢測等技術手段來隨時對運行狀態進行評估和調整，確保運行狀態時刻處于最佳。

3.3? 智能信息處理

在互聯網構建智能化變電站運行過程中，需要對監測的數據進行運行狀態評估，在出現異常后需要根據異常的特征與位置來生成相應的處理途徑，這樣可以更好的輔助完成判斷工作。

3.4? 執行判斷結果

執行判斷主要通過輔助系統的內部協調聯動來實現，這個過程主要目的就是消除異常的不良反應，以此來確保運行的效果。在這個過程中除了做好異常情況的分析判斷，還需要及時進行報告，將相關內容上報給調控中心進行統一管理，并下達各種控制反饋的指令。

3.5? 智能驗證

智能化驗證是互聯網構建智能化變電站的重要功能，主要通過工作要求與物理操作等特殊請求來完成操作維護與檢修的互動，同時也可以借助于這種驗證模式來強化內部溝通協調，對于確保人員的安全并降低事故影響具有重要的意義和價值。

3.6? 進行設備狀態評價

設備的狀態監控主要屬于智能調度的延伸，核心在于為后續狀態反饋調整提供數據與參考。

4? 10kV變電站自動化系統設計方案

4.1? 主機系統

主機系統主要包括變電站的運行狀態控制以及異常分析判斷，該過程可以借助于輔助系統的聯動機制來實現，以此來盡可能降低異常帶來的各種不利影響。值得注意的是，異常情況的處理需要通過集控的方式來進行管理，所以信息會被匯總后再指導后期的控制活動，各項命令都通過調控中心來進行下達，整個過程具有很強的規范性，溝通協調也基本依靠主機系統來完成，所以系統設計的科學性以及穩定性往往直接決定了互聯網構建智能化變電站的整體效果。

4.2? 傳感網監測網絡

一般來說，傳感網監測網絡的構建需要依靠匯聚的節點以及傳感器來實現。其中，溫濕度傳感器、煙霧探測傳感器以及其他類型的節點設備都可以很好的完成具體的操作工作。不同類型的節點監測數據能夠經過節點匯聚后進入到主機，這樣一來可以很好的完成系統的內部調整，將匯聚的節點上傳。在整個系統當中，有線傳感網絡與無線傳感網絡具有各自的特征與功能，其中如果是選擇利用電池進行持續供電，那么需要選擇合適的容量來匹配工作電流的實際需求。結合變電站的實際情況來進行選擇時，推薦選擇高壓帶電設備的傳感器，該設備可以搭配無線傳感器網絡，利用鋰亞電池來完成系統的供電。由于這種電池的物化性質十分穩定，同時電容量相對也比較充足，所以在整個壽命周期內不需要對其進行更換，而其他類型的傳感設備則由于絕緣的問題可能會存在一些風險，采用有線網絡來進行控制則可以顯著降低成本，提升投資回報率。

4.3? 圖像監測及安全警衛子系統

在進行常規變電站的安全控制與配置調整時往往出現軟硬件不協調的問題。互聯網智能化變電站的構建對于探測器的穩定性以及安全子系統要求較高，需要通過多探測器節點配合感知網絡來進行構建，這個過程中合理的目標識別與協同感知系統是必不可少的。如果根據具體需要來進行總結，那么至少需要做好前端探測技術與綜合識別技術的統一。除此之外，在進行探測分析以及復合響應方面也需要進行適當的調整，根據實際的情況做到按需設置與撤防。在整個聯動控制系統當中，其作為互聯網構建智能化變電站的核心環節，需要做好系統平臺的軟硬件搭配，其中功能包括報警聯動以及視頻的觸發。除此之外，硬件的I0控制則主要依靠控制器來實現。基于圖像識別的內容要求來進行信號處理技術的調整，需要做好系統的可自動識別與跟蹤入場，重點做好入侵目標的管理。在入侵的行為觸發警報后，需要及時對系統的聯動性進行調整，通過攝像機自動凝視的方式來做到隨時監控，對現場的情況進行分析與反饋，該圖像也可以直觀的反映到最上層的控制主機上，所以不容易出現遺漏的問題。相類似的情況，變電站在進行主機控制時，音頻與視頻信號都可以通過設備來進行傳送，通過聲音警告的方式來進行信息的傳達，從而達到安全警衛的效果，盡可能維護好互聯網構建智能化變電站的運行效果。

5? 結束語

總而言之，物聯網的引入將在很大程度上為10kV變電站的工作提供便利。為此，我們要優化系統的設計方案，在主機運行過程中，需自動判斷出各種異常情況，并及時上報給終端以便做出快速處理，同時，應該加強圖像的監視并完善安全警衛系統。只有物聯網技術與10kV變電站緊密地結合在一起，才能行之有效的確保變電站的正常運轉，進而保障人們的用電需求。

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