網絡通信技術在智能化變電站中的應用

王 磊，黃照廳，張禮波，龍 志

（貴州電網有限責任公司六盤水供電局，貴州六盤水 553000）

引言

近年來，互聯網技術和通訊技術飛速發展，這些技術也廣泛應用在了變電站中，開啟了無人智能變電系統模式。無線通訊技術以可靠高效的特點被應用在智能電網的信息收集中，智能電網的關鍵中心是智能變電站，變電站需要收集各類信息以及調控電力，人為完成這類工作會產生較大的誤差，所以變電站采用智能自動化控制系統，通過將變電站的信息數字化，來實現自動監測管理和遙控保護等功能。

1 網絡通訊技術的現狀

網絡通訊技術由于部署方便，極大地減少了系統綜合布線等優點，使變電站自動化控制越來越簡便[1]。應用在智能變電站中的無線通訊技術有光無線通訊技術、毫米波通訊技術和物聯網通訊技術[2]。目前在智能電網中使用較多的網絡通訊技術是物聯網通訊技術，物聯網是以互聯網為基礎，把互聯網和信息設備聯合在一起，形成一個延伸的網絡，用戶在延伸端就可進行信息交換，實現對物品的監控識別和管理。

物聯網技術通過二維碼識別技術和衛星定位系統等方法可以全方位追蹤和控制目標物體的信息，并對信息收集整理。物聯網還可分析采集的信息，全方位了解目標的相關信息。物聯網技術還可對收集到的大量信息進行處理，分析出有意義的信息和無用信息，依據有價值的信息繼續實現對物體的跟蹤監控，從而建立智能管理體系。

隨著社會和科技的不斷發展，國家開始建設智能化變電站。智能化變電站無需人工操作，整個過程通過計算機網絡等電子通信技術來檢測和管理，監管人員雖然減少，但是視頻監控、環境監控、防誤系統、燈光控制等業務量不斷增多，隨之而來的海量的多樣化的數據信息，再加上不統一的通信方式，使系統間的聯通變得復雜[3]。而無線網絡技術的運用，極大地減少了這些工作量，提高了變電站的作業效率。隨著無線網絡技術的發展，在變電站還增加了由無線網絡技術傳輸的溫度傳感器，水浸傳感器等智能化設備，使智能化變電站控制系統更加精確和完善。

2 智能變電站的概念

智能變電站是變電站采用自動化控制系統，利用計算機和網絡通信技術等對變電站的設備和電路進行自動檢測和控制[4]。近年來，我國主要采用的智能變電站控制系統的邏輯是：在變電站的站控層、間隔層和過程層間使用無線網絡技術進行信息交換，再通過電力調度數據網進行數據交換和控制。美國在2002年最早開始研究智能電網，并在2004年研究出適用于電網的智能管理技術的操作方法。

智能電網要實時監測電路運行的每個設備和各個環節，并隨時做出科學的決策[5]。要管理如此復雜的系統，需要網絡技術追蹤這些數據且要保證數據的完整性和可靠性。

3 網絡技術的應用現狀

隨著社會的發展，傳統的變電站管理技術已經不能滿足人們和社會的需求，變電站的控制逐漸趨向自動化和智能化。網絡技術在變電站中的應用，使電網系統更加高效和可靠[6]。智能變電站中的無線網絡技術主要應用在防誤系統、地線、在線監測、智能巡檢、視頻監測、工區作業安全檢測等。

3.1 無線防誤系統

無線防誤系統是當工作人員要進行相關操作時，電腦鑰匙會向防誤系統確認是否要展開此項操作，或者當工作人員在操作處理相關區域，只能通過監控后臺進行電動設備的操作時，電腦鑰匙必須能夠保證在基站與主機相互連通的情況下進行信息交換，再由防誤主機進行一系列的運算來解除封鎖狀態，之后才能夠通過遠程控制臺對相關設備進行操作及處理[7]。這種方式減少工作人員在具體操作階段的勞動時間和工作強度，并且能夠提高整個過程的安全性和穩定性。

3.2 地線應用

在變電站線路的檢測系統中加入無線網絡技術，可以將各地網絡與地線傳感器相互結合起來，能夠靈活地對各地高壓電線的接頭和觸點的溫度實時監控，這不僅能夠快速且安全地排查出完全隱患，更能夠避免傳統人工檢測過程中發生事故[8]。除此之外，將傳感器和無線網絡相連接，可以將檢測信息通過一定的整合處理傳輸到后臺進行特點的分析，為維護工作提供全面有效的信息。

3.3 變電站智能巡檢

變電站可以利用網絡技術將巡檢系統、GPS定位模組、智能識別技術相整合，研制出智能巡檢機器人管理系統，增加巡檢系統的可靠性和實用性。并且還可以借助智能機器人通過特殊的傳感設備來收集和整合相關的監測信息，通過網絡上傳后臺，供檢測人員詳細分析和研究。

3.4 變電站視頻監測

為了實時監測變電站的作業情況，需要對作業情況錄制視頻，然后上傳到主站，在錄制過程中需要保持視頻的連貫性和清晰度，所以采用的相關無線通訊設備一定要能夠達到標準要求以及可以遠程控制[9]。

3.5 工區作業安全

變電工區的危險性較高，如果工區沒有嚴格的管理機制，工作人員又沒有較高的安全意識，那么變電工區將可能發生安全事故[10]。所以變電工區的安全監測系統是實時監控危險區是否有人員靠近，并在有人員靠近危險區時示警，然后將收集到的數據通過無線網絡傳遞給相關負責人員，最后負責人再對現場進行控制。