物聯網技術在智能電網輸變電設備中的運用

王楠　左杰

摘要：當前，國家對智能電網的發展頒布了一系列的政策支持，同時公布了未來智能電網的工作計劃，物聯網技術在輸變電設備管理中的應用成為我國社會經濟發展中備受關注的內容。電網的安全運行需要多個系統的配合，具體包含信息流、業務流、電力流的配合，在彼此的配合下確保智能電網所收集的信息是無損的，并確保各個信息在傳輸過程中的順暢。物聯網技術在輸配電管理中的應用能夠借助技術形式實現各類信息資源的有效整合，確保各個通訊資源能夠更好的為電力系統運行提供服務支持。為此，文章結合物聯網技術的發展和智能電網的建設，就如何更好的將物聯網技術應用到智能電網輸變電設備中進行策略分析。

關鍵詞：物聯網技術;智能電網;輸變電設備;運用

1輸變電設備物聯網相關概念與技術

1.1物聯網的基本概念

智能電網主要由輸電、變電組成，應用到智能電網的物聯網技術，明顯能提高設備整體管理水平，降低設備檢修狀態下存在的的風險，使設備在線監測效率得以保證，也為科學管理設備打下了堅實的基礎。本文中的輸變電設備物聯網管理，主要是講把輸變電設備智能化作為基礎，依靠射頻識別技術、多媒體、智能傳感媒介等智能型設備，按照規定的電力系統協議，依托信息化手段，對資產、電網運行情況和輸變電設備的運行狀態進行動態控制與全壽命周期管理的過程。輸變電物聯網技術在功能定位上是立足于網絡技術，依靠物聯網的定位、識別、感知等領先功能，來檢測輸變電設備。總而言之，輸變電設備物聯網技術在運維優化、分析設計等方面具有很大優勢，而且根據很多地方的實踐經驗來看，在管理輸變電設備的過程中，解決多層次信息統一規范、分層分布設置物聯網技術的問題刻不容緩。

1.2關鍵技術分析

輸電線路在線監測與變電站在線監測組成了輸變電設備的在線監測技術。拿變電站的線監測技術來說，擁有物聯網技術支持，變電站在線監測的主要對象包括互感器、高壓斷路器、變壓器等，監測內容包括介損、微水、局部放電等。獲取到很多這樣的數據會實時的影響到輸變電項目的運行過程，輸變電設備以后運行的關鍵就在這里。

2物聯網技術在輸電設備中的應用研究現狀

早在20世紀60、70年代美國已經開展在線監測情況下的狀態檢修工作，并進行了大額投資與相關研究，這一研究也帶動了許多工業領域里設備狀態的監測與診斷技術的應用與開發，通過技術的不斷發展與進步，至20世紀80年代，對狀態設備的研究已經從發電設備發展到了輸電設備，這一技術的發展使得許多國家受到積極影響，在設備應用開始轉型的同時，日本也開始實施以監測為基礎的電力設備狀態維修，同時很多歐洲國家也利用狀態監測技術來提高設備的檢修效率。

20世紀90年代，很多名校以及重要的科研單位通過對物聯網技術的開發研究提出了一套較為完整的監控規劃，2003年輸電在線監測系統的研發與應用得到了廣泛重視;2008年，我國南方眾多地區發生了十分罕見的冰災，這一事故的發生也證實了輸電在線監測技術的重要性，它可以有效的帶動技術的發展。隨著設備在線狀態監測技術的發展，我國的電網公司于2008年頒布了有關檢修的規范文件，次年又頒布了有關通用技術條件內容的文件;接著在2010年又頒布了四個文件，這四個文件所要表達的內容是輸變電設備在各個系統中規范應用的相關內容。另外在2009年以后，我國的國家電網對智能電網的建設進行了進一步的規劃，并在我國的大部分省份也建設了眾多的設備監測試點。

就物聯網技術的應用以及電網建設的現狀來看，我國絕大部分地區省份都建立了比較規模化的監測系統，并且一部分省份也開始規劃具有針對性的監控。

3物聯網技術在智能電網輸變電設備中的運用

3.1輸變電設備的在線監測

在智能電網中所涉及到的輸變電設備種類和數量繁多，導致設備的信息來源變得更加多樣，加上設備評估決策技術參差不齊，輸變電設備的運行對整個電網的安全、穩定產生了不利的影響。

輸變電設備物聯網是一個在物理空間和信息空間都具備較強關聯性的高度復雜網絡。輸變電設備是智能電網從系統智能化向設備智能化的一般發展延伸，在物聯網技術的利用下能夠有效提升整個設備的在線監測水平，滿足整個智能電網對設備信息獲取的需要。

在物聯網技術的作用下能夠更好的研究輸變電設備的信息模型、網絡架構、感知體系、通訊模型，解決網絡和信息通信不適應的問題。

3.2輸電設備的狀態監測

基于物聯網技術的輸電設備狀態監測感知層主要體現在桿塔、輸電線路等各個傳感器上，利用監測技術能夠更好地收集和利用各類數據信息，幫助相關人員更為全面、實時性的收集整理輸電線路的各種狀態信息，之后通過網絡來將這些信息傳輸到數據中心。當前，輸電線路在線監測技術基本被人們應用到氣象監測、導線溫度監測、線路絕緣子監測、風偏監測、振動監測、圖像監測等。

從實際應用情況來看，在線監測技術在輸電線路感知層中應用時候面臨不同程度的供電問題。針對這個問題，需要相關人員借助先進的技術形式來思考怎樣豐富發電方式，目的是提升低溫儲能能力，提升整個電力系統的供電能力。

3.3變電設備的狀態監測

物聯網技術是變電站智能化發展重要支撐技術形式，物聯網技術在變電設備狀態監測中的應用符合當前變電站管理的發展需求。感知層在智能變電站中的應用主要體現在過程層上，應用層在智能變電站中的應用體現在過程層上。

基于物聯網技術的變電設備狀態監測感知層借助各個傳感器能夠對各個設備、環境動力參數的收集。在系統運行中對變壓器狀態監測方法包含局部放電監測、繞組變形檢測、侵入波監測、振動波動檢測等。

變電設備狀態監測的研究重點是局部放電，對局部放電的主要研究方法包含脈沖電流技術、超聲波檢測法、特高頻監測技術等。電容設備包含電流互感器、電容電壓互感器、耦合電容器、高壓套管等，在電容設備的作用下能夠有效監測整個電容量和介質損耗。但是當前電容設備在應用時需要著重解決頻率波動大、諧波干擾、硬件不完善、環境溫度不穩定等問題。

3.4輸變電設備全壽命周期管理

電網資產全壽命周期管理是安全管理、成本管理、效能管理的在資產管理方面的有機整合，是在分析當前電網企業發展特點基礎上，結合時代發展需要所總結出的電網發展新方向和新方法。在物聯網技術的作用下能夠借助傳感器設備來密切監測整個電力設備的全景狀態，并通過傳感器和設備屬性的關聯實現對設備使用全生命周期的管理，從而提升電力資產設備診斷和評估的精準度。

在物聯網技術的作用下能夠更為全面收集整理輸變電設備運行所涉及到的各類信息，具體包含工作環境、試驗環境等，在綜合考察分析的基礎上選擇適合的統計方法，分析設備壽命現狀和未來發展應用。

結論

物聯網產業是隨著社會的不斷發展與進步而興起的一種新型產業，這一產業在未來具有良好的發展前景，物聯網技術作為智能電網的一種重要支撐技術，它的發展能夠很好地促進智能電網的發展。智能電網已經成為拉動物聯網技術發展的重要動力，物聯網技術的發展也加快了我國工業化的發展進程以及提高了公眾生活的信息化水平。

參考文獻

[1]周星.淺議物聯網技術在輸變電設備管理中的應用[J].低碳世界，2016，45（28）：35-36.

[2]石旭初，黃偉.淺議物聯網技術在輸變電設備管理中的應用[J].決策與信息（下旬刊），2016，78（5）：272.

[3]陳果.物聯網技術在輸變電設備管理中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2018，76（36）：1931.