潘高偉　諶雪松

摘要：電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行可直接影響到各領(lǐng)域生產(chǎn)建設(shè)期間的用電情況，促進(jìn)當(dāng)?shù)厥袌鼋?jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長。為從根本上降低智能變電站實(shí)際運(yùn)行期間的故障風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)管理部門應(yīng)積極融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，制定出更加專業(yè)科學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測方案?；诖?，本文以智能變電站在線監(jiān)測原理為切入點(diǎn)，通過分析物聯(lián)網(wǎng)在智能變電站監(jiān)測過程中的可行性，對物聯(lián)網(wǎng)下智能變電站在線監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)研討，以期為相關(guān)工作人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能變電站;在線監(jiān)測方案

前言：智能變電站是電力行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然產(chǎn)物，對保障電力資源穩(wěn)定高效供應(yīng)具有重要意義。與普通變電站相比，智能變電站對高壓設(shè)備故障檢測及相關(guān)診斷技術(shù)提出了更高要求。為確保智能變電站內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行效率，相關(guān)工作人員應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建起更加專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)控體系，促進(jìn)智能變電站運(yùn)維監(jiān)測工作高效開展。

1、智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要性

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷增長，智能變電站設(shè)備數(shù)量增多，結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜[1]。為切實(shí)提升設(shè)備監(jiān)測水平，確保所應(yīng)用的故障診斷技術(shù)能夠切實(shí)提升設(shè)備監(jiān)測期間的全面性及精準(zhǔn)性，需做好物聯(lián)網(wǎng)下智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建工作，通過收集及分析智能變電站運(yùn)行期間的參數(shù)數(shù)據(jù)，降低設(shè)備運(yùn)行期間的故障風(fēng)險(xiǎn)，更好實(shí)現(xiàn)智能變電站設(shè)備穩(wěn)定高效的運(yùn)行目標(biāo)。

2、物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

2.1智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下，智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由高壓開關(guān)在線監(jiān)測系統(tǒng)、變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)內(nèi)部包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葐卧?/p>

2.2智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

在設(shè)計(jì)及構(gòu)建智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)期間，主要涉及以下幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)：第一，抗干擾技術(shù)。在智能變電站運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行期間極易受到環(huán)境因素影響，需相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，注重設(shè)備抗干擾性的提升，確保設(shè)備在受到高頻噪聲、強(qiáng)電磁輻射，和諧波干擾等影響下，也能保持設(shè)備也能夠維持正常穩(wěn)定運(yùn)行;

第二，接地技術(shù)。通常情況下，大地電流及寄生電感會導(dǎo)致地位及器件引腳之間產(chǎn)生一定的電位差，從而出現(xiàn)共輻射干擾現(xiàn)象，對設(shè)備正常運(yùn)行造成不利影響[2]。因此在構(gòu)建智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，還需對接地技術(shù)進(jìn)行不斷完善及優(yōu)化，通過選擇最佳接地方式，降低共輻射干擾影響。

第三，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行期間，各節(jié)點(diǎn)也會產(chǎn)生不同程度的干擾。如變電站復(fù)雜電磁環(huán)境會直接影響到網(wǎng)絡(luò)傳輸情況，導(dǎo)致監(jiān)測信號極易出現(xiàn)傳輸不穩(wěn)定等情況。因此為確保智能變電站在線監(jiān)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間的穩(wěn)定性及有序性，應(yīng)選擇具有功率等級可控功能的產(chǎn)品，在保證一定通信質(zhì)量的情況下，降低及控制信號的發(fā)生功率，確保節(jié)點(diǎn)功耗不會影響到智能變電正常運(yùn)狀態(tài)。

3、物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能

將在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用在智能變電站實(shí)際運(yùn)維管理過程中，需確保在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠更好滿足數(shù)字化、信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化等功能，滿足智能變電站設(shè)備監(jiān)測期間的信息采集、監(jiān)測及共享要求[3]。同時(shí)，充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)采集、傳感器節(jié)點(diǎn)智能化等優(yōu)勢，確保智能變電站設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，所建立起的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)，也應(yīng)能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行全面的狀態(tài)評估、故障診斷及自動化運(yùn)維，從根本上降低設(shè)備實(shí)際運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提升智能變電站電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

在物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集單元主要由變電站高壓開關(guān)及變壓設(shè)備組成。其中，高壓開關(guān)主要分為氣體傳感裝置、局部放電傳感裝置、電流傳感裝置、液壓傳感裝置等。在數(shù)據(jù)采集單元實(shí)際運(yùn)行的過程中，可對智能變電站設(shè)備的高壓開關(guān)及變壓裝置進(jìn)行更加全面精準(zhǔn)的故障檢測、信息采集，將此些信息在傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元中，進(jìn)行綜合分析及評估，

物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理單元主要由監(jiān)測高壓開關(guān)、變壓器參數(shù)控制裝置、高壓開關(guān)監(jiān)測裝置等組成。通過數(shù)據(jù)處理單元，能夠更好的將傳感器傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行定向存儲，滿足相關(guān)工作人員對數(shù)據(jù)的快速查詢及分析功能。同時(shí)，將數(shù)據(jù)處理單元與報(bào)警限、連鎖控制闕值等參數(shù)緊密聯(lián)系在一起，再將數(shù)據(jù)與此些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對分析后，由報(bào)警系統(tǒng)對設(shè)備運(yùn)行異常等情況進(jìn)行預(yù)警。

智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理單元主要結(jié)構(gòu)為便于檢測裝置、控制主機(jī)、管理計(jì)算機(jī)等部分組成[4]。在數(shù)據(jù)管理單元實(shí)際運(yùn)行過程中，將所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，對信號異常情況進(jìn)行預(yù)警，利用單元內(nèi)部光纖、局域網(wǎng)等裝置，將信號傳輸?shù)焦芾碛?jì)算機(jī)內(nèi)容。由變壓監(jiān)測裝置接收變壓設(shè)備監(jiān)測信號，同時(shí)也將此些信號內(nèi)容傳輸?shù)焦芾碛?jì)算機(jī)內(nèi)部。

報(bào)警控制單元是智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，對系統(tǒng)監(jiān)測效果具有直接影響?，F(xiàn)階段報(bào)警控制單元主要由及報(bào)警信息傳感裝置、警鈴、報(bào)警器等結(jié)構(gòu)組成。在報(bào)警控制單元實(shí)際運(yùn)行的過程中，可通過不同設(shè)備故障情況，對開關(guān)、繼電器等裝置進(jìn)行有效的閉環(huán)控制。

為將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好應(yīng)用在智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)中，相關(guān)工作人員應(yīng)將網(wǎng)絡(luò)傳輸單元借助有線或無線傳感的方式，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)智能變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程控制，從根本上提升智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)效性及精準(zhǔn)性。

4、物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的前景分析

為從根本上提升智能變電站實(shí)際運(yùn)行期間的穩(wěn)定性及有序性，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備自動運(yùn)維目標(biāo)， 需對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)下智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行不斷完善及優(yōu)化[5]。將無線傳感網(wǎng)絡(luò)高效應(yīng)用在智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中，充分發(fā)揮出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工序簡單、擴(kuò)展性強(qiáng)等特征，切實(shí)提升智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)期間的經(jīng)濟(jì)效益。

但就目前來看，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在我國智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)期間的應(yīng)用時(shí)間較短，實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)不足，在應(yīng)對比變電站設(shè)備復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境的過程中，已然無法充分發(fā)揮出應(yīng)有的積極作用，需相關(guān)工作人員從以下幾方面入手：第一，注重智能變電站設(shè)備在線監(jiān)測需求的分析，對監(jiān)測設(shè)備的各項(xiàng)功能進(jìn)行不斷強(qiáng)化;第二，因變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，需將關(guān)注重點(diǎn)在提升設(shè)備抗干擾能力上;第三，做好智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)及構(gòu)建過程中的管理工作，確保所建立的在線監(jiān)測系統(tǒng)更加滿足國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);第四，對在線監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)用性及可靠性進(jìn)行綜合評估，充分發(fā)揮出在線監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值。

總結(jié)：總而言之，物聯(lián)網(wǎng)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可切實(shí)拓寬智能變電站監(jiān)測覆蓋面，及時(shí)預(yù)警與解決智能變電站實(shí)際運(yùn)行期間可能存在的安全隱患，確保智能變電站能夠在實(shí)際運(yùn)行的過程中更好控制維修成本，盡早實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益及安全效益最大化目標(biāo)，為促進(jìn)智能變電站穩(wěn)定有序發(fā)展進(jìn)程奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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