邢旭東

摘要：配電網(wǎng)的運行、維護和管理水平是提高供電可靠性的重要手段，配電網(wǎng)的運行狀態(tài)取決于對設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測和分析。針對現(xiàn)有配電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測中存在的問題，提出了利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集和集成配電網(wǎng)信息的方案和實現(xiàn)方法。介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實例，介紹了低成本分布式網(wǎng)絡(luò)散熱風(fēng)扇運行狀態(tài)監(jiān)測無線傳感器和溫度傳感器的應(yīng)用實例。論述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)中的主要應(yīng)用， 可以提高配電網(wǎng)的安全性， 減少檢測工作量， 降低配電網(wǎng)的運行成本， 為智能電網(wǎng)的實現(xiàn)打下了堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng); 物聯(lián)網(wǎng); 運維管理; 狀態(tài)監(jiān)測; 冷卻分級; 電容器;

1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于電網(wǎng)運維管理中的意義

物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)被公認的有3個層次， 從下到上依次是感知層、傳送層和應(yīng)用層。其中， 感知層主要解決信息的感知和采集， 是物聯(lián)網(wǎng)的核心基礎(chǔ)設(shè)施;傳送層主要將信息進行可靠傳輸， 是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵;應(yīng)用層主要支持信息協(xié)同、共享和互通， 是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的重要表現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)運行維護管理中的應(yīng)用，可以提高電網(wǎng)的可觀測性和可管理性，快速反映電網(wǎng)故障，給用戶帶來更可靠的供電，更好地保護電力設(shè)施。近年來，泵用變壓器在農(nóng)村地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，因為它的位置大多在無人值守的現(xiàn)場，而且變壓器被盜的情況時有發(fā)生。變壓器被盜嚴重影響人們的財產(chǎn)安全，特別是在變壓器的栽培期。在這方面，我們可以充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電力設(shè)備進行監(jiān)控，避免竊聽事件的發(fā)生，促進電網(wǎng)運維管理系統(tǒng)的正常運行。

2物聯(lián)網(wǎng)配電網(wǎng)運維管理現(xiàn)狀分析

在電力企業(yè)發(fā)展過程中， 配電網(wǎng)運行維護管理是其中重要的工作內(nèi)容， 是提高供電穩(wěn)定性的有效途徑。但是， 目前物聯(lián)網(wǎng)配電網(wǎng)在運行過程中， 其維護和管理水平有限， 對設(shè)備的監(jiān)測不足， 配電網(wǎng)運行質(zhì)量無法得到提升。由于我國配電網(wǎng)電纜敷設(shè)范圍廣，在監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)時難以保證設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，配電效率低。因此，如何提高配電網(wǎng)的運行維護管理水平和運行效率是亟待解決的問題，必須引起有關(guān)部門的足夠重視，以確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠用于提高配電效率和可靠性。

3物聯(lián)網(wǎng)采集、融合處理配電網(wǎng)運維信息

配電網(wǎng)的運行維護涉及到多個配電網(wǎng)，面臨著多條復(fù)雜的配電線路、多種設(shè)備和現(xiàn)場運行環(huán)境。日常運行管理需要收集大量線路、配電變壓器、避雷器、空氣開關(guān)設(shè)備狀態(tài)信息、盜竊、損壞安全信息、環(huán)境溫濕度、水位等，這些都是影響環(huán)境信息安全運行的因素。

設(shè)備運行狀態(tài)信息分布線路、桿塔、設(shè)備都非常復(fù)雜，而且大部分設(shè)備成本低，在合理的成本下實現(xiàn)大范圍的信息采集是需要解決的關(guān)鍵問題。目前，在現(xiàn)有配電網(wǎng)的監(jiān)控下，只能采集重要信息，未來，信息采集也在逐步擴大：

（1） 線路工作電流：電路各支路的工作、電流和故障電流， 用于收集故障電流的信息;

（2） 工作電壓：配電線路分段電壓、諧波、相位信息是配電網(wǎng)調(diào)度、新能源接入的必要信息， 為配電網(wǎng)自動化網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和故障自恢復(fù)提供重要信息;

（3） 狀態(tài)的工作狀態(tài)： 工作電流、 電壓、 諧波、 外殼溫度等信息可以有效地用于檢測和匹配變壓器的一個變量， 并降低電源故障;

（4） 避雷器的漏電流和動作信息， 用以防止雷擊、 漏電流和工作溫度過高， 是工作狀態(tài)的重要參數(shù);

（5） 檢測跌落開關(guān)的故障位置是非常重要的。 它可以檢測負載電流， 并可用于避免相位的缺乏;

（6） 冷卻空氣軸溫度振動監(jiān)測：冷卻風(fēng)扇是配電網(wǎng)的一個主要故障點。這項工作將進一步擴展到配電變壓器本身。由于過熱或中斷，風(fēng)機主故障冷卻軸損壞。一旦軸磨損，工作溫度和振動將增加。因此，在線監(jiān)測冷卻風(fēng)扇是一種有效的故障預(yù)防技術(shù);

設(shè)備運行的環(huán)境狀態(tài)信息：

（1） 環(huán)境溫度：環(huán)境溫度是配電線路設(shè)備的工作環(huán)境的一個基本參數(shù)， 溫度信息采集工作環(huán)境實時監(jiān)測設(shè)備， 確保在其額定功率范圍的設(shè)備工作， 避免溫度超過標準而操作導(dǎo)致的故障;

（2） 環(huán)境濕度：環(huán)境濕度是設(shè)備的工作環(huán)境對設(shè)備的影響的基本參數(shù)， 靜電和凝聚性能， 保證電源設(shè)備的額定范圍， 避免結(jié)露超標故障;

（3） 地表水浸泡：在配電網(wǎng)中的大部分設(shè)備是不允許在水里浸泡的， 一旦工作環(huán)境水泄漏導(dǎo)致嚴重事故， 電纜通道的實時監(jiān)控， 控制水的室內(nèi)潛泳變電站的運行維護是非常重要的。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)配網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測

電力企業(yè)技術(shù)人員在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)對配電網(wǎng)進行管理的過程中， 必須要重視無線傳感器的應(yīng)用， 保證可以發(fā)揮各類技術(shù)方案的作用， 提升配電網(wǎng)運維管理工作水平， 增強電力系統(tǒng)的運行效果。

3.1 無線變性溫度傳感器在早期預(yù)警電容器故障中的應(yīng)用

在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行配電網(wǎng)的運行、維護和管理時，技術(shù)人員和管理人員需要全面分析容量故障問題。一般情況下，配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)鼓包會影響整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量。一旦溫度發(fā)生變化，就會出現(xiàn)快速收縮和膨脹等現(xiàn)象，因此很難提高工作質(zhì)量。同時，不允許技術(shù)人員修理膨脹電容系統(tǒng)，只能開展更換處理工作， 在實際工作的時候， 技術(shù)人員必須要對其進行有效的處理， 保證可以達到預(yù)期的管理目的。

在配電網(wǎng)運行維護的時候， 技術(shù)人員必須要對無線變形溫度傳感器進行處理， 發(fā)揮其溫度與變形測量等功能， 是提升微功系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量， 同時， 技術(shù)人員需要重視數(shù)字溫度傳感器技術(shù)的應(yīng)用。同時， 為了可以提升地粘結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性， 相關(guān)技術(shù)人員需要對其進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計， 保證雙套應(yīng)變的安裝符合相關(guān)規(guī)定， 提升系統(tǒng)的運行質(zhì)量與運行有效性， 減少其中存在的變形參數(shù)問題， 并科學(xué)利用雙應(yīng)變計開展相關(guān)工作， 提升配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行可靠性與安全性。

3.2低成本配電網(wǎng)冷卻風(fēng)機運行狀態(tài)監(jiān)測

在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的時候， 技術(shù)人員必須要制定完善的配電網(wǎng)冷卻風(fēng)機運行狀態(tài)檢測方案， 保證可以降低工作成本， 提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。

首先， 對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用而言， 技術(shù)人員需要全面開展冷卻機監(jiān)控工作， 并對其運行與振動情況進行分析， 保證可以發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)運行中的維護與管理作用， 并降低技術(shù)的應(yīng)用成本， 減少其中存在的各類問題， 完善在線監(jiān)測技術(shù)方案， 為其后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)[5]。

其次，技術(shù)人員必須關(guān)注無線傳感器的應(yīng)用效果，采用低成本的監(jiān)控方案，全面開展相關(guān)工作，確保高溫鋰電池組分系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量得到提高，提高了單片機連接系統(tǒng)的應(yīng)用效果，減少了系統(tǒng)中存在的各種問題，提高了系統(tǒng)的運行質(zhì)量。同時，還應(yīng)注意微功率溫度傳感器的實時監(jiān)測。通過對軸溫的監(jiān)測，可以獲得準確的數(shù)據(jù)信息，提高三軸振動信息的采集效率，并利用射頻鏈路傳輸技術(shù)將其傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)的后臺主機，從而控制后臺各種軟件設(shè)備的溫度。最后， 在軟件信息系統(tǒng)風(fēng)軸溫度控制的時候， 技術(shù)人員與管理人員需要根據(jù)其振動趨勢， 采取類似的風(fēng)機溫度控制方式， 保證利用預(yù)警冷卻風(fēng)扇故障處理技術(shù)系統(tǒng)， 提升各類零部件監(jiān)測工作質(zhì)量， 一旦發(fā)現(xiàn)其中存在零部件損壞問題， 就要對其進行全面的解決， 達到預(yù)期的管理目的。

結(jié)束語

總之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一種利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控技術(shù)的新技術(shù)，正逐步應(yīng)用于配電網(wǎng)的運行維護管理。在配電網(wǎng)的實際運行中，維護和管理是一項重要的工作。因此，電力企業(yè)相關(guān)人員需要制定系統(tǒng)的管理措施，提高配電網(wǎng)的運行維護管理水平，促進電力企業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

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