智能變電站中物聯網技術的應用

陳晨

摘要：隨著社會的發展，我國的科學技術的發展也突飛猛進。在進行智能電網建設的過程中，將物聯網技術予以充分應用，這樣可使得電網的智能化程度有大幅的提升。當然，在構建智能電網之時，所涉及到的技術種類是較多的，比方說感知技術、通信技術、控制技術、電力技術等，而要保證相關的技術能夠切實發揮作用，則要對其予以整合，形成協調性較高的技術體系。此外，還要切實做好通信網絡的建設工作，確保管理進一步細化，數據采集也要保證十分的準確。然而，目前智能電網建設尚在起步階段，如何從物聯網技術的角度審視智能電網的功能需求搭建智能電網的系統組成結構，尚待進一步深入研究探討，尤其智能配電站這個環節至關重要。

關鍵詞：智能變電站;物聯網技術;應用

引言

隨著我國經濟的發展和技術研究技術的逐漸加深，我國對可再生能源的分配與利用逐漸重視。世界對智能電網投入巨大的資金進行研究，這是因為智能電網的發展迫在眉睫，利用先進的通訊，信息和控制技術打造出自動化，數字化和互動化的智能電網。物聯網能夠通過傳感器進行傳統非聯網產品與網絡連接，進行數字化，自動化控制和監控。智能變電站要求站內全部信息化，數字化和智能化，可根據自我數據能力完成更高級的控制功能。而物聯網是是建立在物與物，人與物之間的網絡，它通過一定的功能實現智能化，完成物與物，人物人之間的信息傳播。物聯網作為智能變電站的信息傳播的連接，是智能變電站發展的重要輔助。當然，隨著物聯網的發展，對智能變電站內高壓設備的在線檢測和監控有了更高的技術要求。對于智能化，自動化，數據化人們又做出了更多的努力。

1智能電網功能需求分析

將物聯網技術應用到智能電網之中，可使得整個電力系統的信息化程度有大幅的提升，自動化水平也會得到進一步增強。智能電網是相對傳統電網的升級和跨越，目前還沒有一個明確的定義，但它代表了電力系統的未來發展方向，強調的是“堅強”和“智能”兩個基本內涵。所謂“堅強”，即是網絡架構可以對故障進行有效的防御，確保外力造成的損壞切實降低，抵擋自然災害的能力有大幅的增強。在現代通信技術的支持之下，通過大數據分析智能決策控制，使得電力流、信息流以及業務流等能夠真正整合為一體。由此來說，就是家庭、公共以及工廠等方面的電力網絡均要納入到智能電網之中，同時還要能夠對電源、用戶的接入以及退出有效兼容。傳統的變電站周界安防系統存在紅外圍欄誤報率高、電子圍欄無法提前對入侵進行預警且定位精度差、視頻監控信息密度過低等問題。無線傳感器網絡、紅外和超聲波等技術的發展為變電站的周界防范提供了新的思路。通過物理和通信進行防范，利用激光圍欄檢測及定位入侵位置進行阻攔，采用 ZigBee 無線傳感器網絡傳輸報警和控制信息，利用通用分組無線服務（generalpacket radio service，GPRS）網絡進行遠程報警，結合網絡攝像機進行遠程視頻監控，組建智能變電站周界的立體安防系統，如圖所示。

2智能電網作為能源輸送和配置的重要平臺主要應在以下幾個方面凸顯智能化

（1）電力系統一定要展現出堅強可靠的特性。①對特高壓交以及直流輸電網絡能夠起到很好的支撐作用，能夠使得現有資源的配置更為科學，裝機容量能夠得到節約。②為清潔能源的應用奠定堅實的基礎，充分應用大容量儲能技術來確保清潔能源的經濟性、實效性得到提升。③確保電網能夠實現智能化調度，切實做好在線智能分析以及智能預警等工作，使得交直流混合電網能夠真正達到自動控制的目標。④保證電力配送的質量，能夠使得分布式能源系統所具有的接入能力得到切實提升。（2）為廣大客戶提供更為優質的服務，確保電網和用戶的互動渠道更為通暢。①將雙向供電技術予以充分利用，使得電網、電源以及用戶之間能夠實現互動營銷;②提升職能管理的實效性，提高電能的質量，確保電量消費能夠切實做到節約;③要進一步做好基礎設施的建設工作，使得智能建筑、智能交通等方面的電力需要得到切實滿足。（3）從信息處理的角度來說，要確保電網管理能夠更為精細，信息化程度有大幅的提升，并能夠適時對電網的運行狀態進行判斷。電網每個環節的通信網均要納入到智能電網之中，而且信息通信對于智能電網來說是關鍵所在，所以說，必須要將大數據、云計算、信息融合、可視等方面的技術予以充分應用，并構建起完善的智能決策系統，從而能夠對相關的信息資源展開行之有效的管理、分析等，使得電網管理能夠真正實現一體化目標。（4）從網絡安全的角度來說，要切實構建起與信息安全相關的管理體制，以此來保證智能電網的整個業務系統能夠一直保持穩定的運轉，尤其是要確保相關的業務數據不會受到任何因素的影響，數據安全不能出現任何問題。在進行智能電網建設之時，物聯網技術得到充分應用，可使得電力系統中的現有資源得到有機整合，電力流、信息流和業務流也能夠切實統合起來，這樣一來，廣大用戶在電力方面的實際需要就能夠得到切實的滿足。

3變電站智能輔助控制系統研究現狀

變電站中使用物聯網可以進行定期的檢測，對出現問題的設備及時做出警報和及時維修，這樣就減少了在排查時所浪費時間對設備的傷害。變電站的維修可以增長設備的使用壽命和提高設備的使用效率，也減少因為設備維修而對生活帶來的不必要麻煩。（1）我們國家的智能變電站建設工作開始時間并不長，首批建設工程是在2009年立項，截至現在，國內的智能變電站建設、改造工作已經取得了初步成果。在2011年，國內的智能變電站依照國家電網公司的要求，開始配置智能輔助控制系統，這樣可使得智能聯動控制的實效性能夠有一定程度的提升。所以說，現階段在進行智能變電站的建設、改造工作之時，必須要切實做好輔助控制系統的研發工作。對我們國家的一些變電站已經配置的圖像監視、火災報警以及采暖通風等方面的輔助系統進行分析可知，這些系統一般采用的是獨立設置的方式，其智能化程度是相對較低的。從日常巡視的角度來看，在對電力設備進行巡視之時，人工巡視是主要的方式，而復雜此項工作的人員在個人素質方面是有待提升的，這樣就會導致巡視的質量難以達到理想程度。利用人工方式來進行巡視，必須要先對巡視所得的數據展開深入的分析，這樣才能找到處理問題的具體方法，然而巡視人員此方面的能力是較為欠缺的。從現場檢修的角度來說，在對電網進行維護之時，還是要通過人工的方式來進行停、供電操作，而且設備存在著一定的相似性，這樣就會使得誤操作的概率增加很多，而且難以對此種問題展開有效的防范。（2）從現階段新建的智能變電站來看，不少的變電站已經完成了智能輔助系統的配置工作。這個系統就是要將物聯網、現代通信等技術予以高效應用，從而能夠對變電站展開智能監測、輔助控制，這樣就可使得變電站在人力方面的需要切實降低。當然，現階段的變電站智能輔助控制系統尚處于試點時期，因而在細節方面并未構建起統一標準，因此必須要做好總結分析的相關工作，以期能夠積累更為豐富的經驗，確保系統的整體水平能夠有大幅提升。

4基于物聯網的智能變電站監控系統結構

將物聯網技術運用到智能變電站的遠程在線監控系統當中，對傳感網測控網絡進行創設，依托于傳感網檢測平臺對數據交互動態系統以及智能集控管理進行構建，使變電站具備設備避雷報警器絕緣、圖像監視、SF 6 泄漏監視、設備運行溫度監視、排水等智能監控功能。所以，系統主要由傳感監控、智能集控管理、數據動態交互等幾部分構成。

結語

物聯網對現代智能變電站發展至關重要。有效的將物聯網和智能變電站聯系在一起，對電網實行信息化，自動化，數字化指日可待。他們的進一步發展將對對未來電網的經濟效益和社會效益帶來巨大貢獻。物聯網幫助人們生活，有超高的利用價值，但不能運用到壞的領域。在這個信息發達的時代，任何信息都可以瞬間傳播到任何人耳中，有用的技能一定要運用到正確的領域內。

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