物联网技术的智能变电站运维管理系统应用

物联网技术的智能变电站运维管理系统应用

赵小军

内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯供电公司 内蒙古 鄂尔多斯 017100

摘要：随着我国经济建设的快速发展，我国电力行业发展迅速，为我国其它行业的不断进步奠定基础。随着科技的不断发展，智能电网的规模也在逐渐扩大，变电站作为智能电网运行的关键环节，在供电需求增加的情况下，如何让变电站更加智能化非常重要。目前关于变电站运维工作的研究大多集中在工作规章制度的制定上，而系统设计方面的研究内容较少，智能变电站的运维管理工作也越发困难。因此，研究出适用可靠的智能变电站运维管理系统是十分必要的。

关键词：物联网技术；智能变电站；运维管理；系统应用

引言

时代的进步，科技的发展加速我国电力行业的发展进程，推动我国提前进入现代化发展阶段。随着分布式新能源的高比例渗透、电力电子设备的高比例接入、电力与电子装备的高度融合以及多元产销用户的出现，对智能变电站运维与物联网的技术特征、运行机制、发展模式等带来深刻变革和重大挑战。

1物联网技术特点

1.实时感知，近年来，随着我国科技水平的不断提高，感知技术取得了很大突破，并在工业生产等领域逐渐推广和普及。物联网技术可以综合使用多种类型的传感器，每个传感器都可以被视作信息源。传感器较为灵敏，它可以得到输变电设备状态变化的实时数据，但不同类型的传感器获取到的实时数据信息以及信息格式都存在一定的差异。工作人员可以将这些数据信息上传至计算机进行分析，从而判断设备的运行状态。2.网络应用，物联网是在互联网技术发展的背景下产生的，它是互联网技术的进一步发展成果。物联网只有在有线网络和无线网络的支持下，才能实现数据的实时传输以及输变电设备状态的实时监测。然而，传输的数据量较大，这也对互联网提出了更高的要求。为了保证物联网传输数据的时效性，工作人员应该采取有效措施，提高数据信息的采集效率和传输效率。3.智能处理，物联网是在传感器和网络连接的帮助下完成信息采集和上传工作的。目前，随着大数据、云计算等先进技术的迅速发展，物联网技术的应用范围进一步扩大，对输变电设备监测智能化建设产生了促进作用。

2物联网技术的智能变电站运维管理系统应用

2.1 RFID通信技术

物联网（IOT）是Internet和传统电信网络的新兴应用，它允许嵌入式对象实现互连和互操作性。射频识别（RFID）是启用物联网（IOT）的关键技术，它可以通过采用无线通信来自动识别对象。RFID系统包括标签，阅读器和后端系统。标签由天线、耦合组件和微芯片组成。每个标签都封装在不干胶标签中，每个标签都带有唯一标识符（UID）。读取器通过广播查询命令来初始化识别过程。收到查询命令后，附近的标签ID响应读取器。因此，RFID可以在没有视线的情况下识别多个物品，根据电源模式，RFID标签可以分为无源或有源标签。体积小、成本低的无源标签没有板载电源，其工作能量来自阅读器传输的连续波。因此，传输距离非常有限。相反，有源标签具有内部电池，可为微芯片提供能量并确保标签与读取器之间的通信，潜在的传输范围可以达到几百米。

2.2配电网加速数字化转型

未来新型数字配电网需要围绕配电网全要素、各环节，通过采用新兴数字集成技术，横向融合智库、孵化器、供应链、质量链、科技金融、文化品牌等跨界业态，纵向贯通“战-线-台-户”全产业链和设计、研发、生产制造、营销、服务等全生命周期，横纵交叉融合、一体化综合集成，从物理空间与虚拟空间两个维度搭建不同层级、不同区域、不同颗粒度的数字配电网生态系统，打通配电网线上线下技术链、供应链、产业链壁垒，实现源网荷储全环节融合贯通、一二次设备互联智联、云脑智慧决策指挥、运行控制精准智能，促进海量配电终端、资源、数据、设备、软件和主体的全天候、跨区域、跨系统全面感知、在线监测、精准预测、智能调控和弹性供给，有效化解来自分布式能源接入与电动汽车并网带来的复杂性和不确定性，最终逐步演化成为一个多能源汇集转化、供用能交互交易、多形式管控、多信道互联与多流（能量流、信息流、业务流）融合的智能化、一体化能源互联网平台，为能源的提供者、传输管控者、使用者等诸方提供实时交易、自由选择和服务支撑，保障能源供需科学平衡。

2.3设计系统的关联分析与联动操作功能

设计系统统一管理地图的功能，将各子系统中的位置信息，整合到人员安全管理监控系统的软件地图中，设置可以叠加显示的操作模块，将各类人员位置信息作为不同图层，同时，其中简要的信息也要求在不同反馈窗口内同时显示。令系统图形化标定前端设备的作用范围，即明确摄像头扫描覆盖区域中，人员定位基站覆盖区域等，当出现安全问题时，可以在地图任意位置处，调出与该点有关的系统设备。利用物联网技术信息集成的特点，在各个子系统独立显示基本信息的前提下，令监控系统同时展现所有系统信息，其中视频系统要显示本区域定位的人员清单；Oncall系统要显示快捷页面。令监控系统串联这些子系统，以联动的形式反馈电厂中的实时信息。同时要设计系统的信息展示页面，根据每个工作岗位实际情况，制定不同的控制键位置。

2.4物联网技术的智能电力计量系统

在电力计量技术领域中，通常需要对用电设备进行计量，这就需要用到智能电力计量系统，通过该系统实现智能电能表、电压互感器、电流互感器、电力计量终端等不同的器具的计量和测量。采用低功率无线网(LP-WAN)技术，将电力计量检测终端接入到数据网关，从而实现了智能电力计量的检测，提高了数据交互能力，但是无法实现数据的挖掘和管理。通过借助熵值法对电能计量系统各项数据信息的权值进行计算，然后根据不同区域的特征，对电能表计量状态进行动态评价，提高了智能电能表的可靠度分析能力。但是数据故障识别能力落后，在面对大量数据信息时，用户仍旧难以从多种数据信息中获取目标数据信息。

2.5数据业务应用服务

明细数据对外共享管理对电网内部数据仓库明细层和汇总层中明细数据的对外共享管理，主要包括对外共享数据边界管理、数据权限管理和访问方式管理等。外部明细数据整合管理对电网外部明细数据的整合管理，主要包括数据仓库各层模型设计与管理、流程监控与控制、数据质量校验，外部明细数据整合流程遵从电网数据仓库“四层”架构规范要求。外部应用结果数据整合管理，对电网外部应用结果数据的整合管理，主要包括数据仓库数据集市模型设计与管理、流程监控与控制、数据质量校验，外部应用结果数据整合流程遵从电网数据仓库数据集市架构规范要求。

2.6智能评估

在物联网技术与大数据、云计算等新型技术的共同支持下，智能评估平台不仅能够提高监测数据分析的精准性，还能够深入挖掘和分析潜在的价值信息。另外，智能评估平台还能够评估输变电线路状态，找到输变电设备中的潜在风险，并及时告知设备的维护人员，从而提高了维护工作的科学性和有效性。在对输变电设备状态进行智能监测评估后，工作人员可以根据相关评估数据来消除潜在的安全隐患。

结语

通过智能电能表和传感器将组合变电站的运行参数和环境参数收集到智能数据采集终端中，之后将数据传输到工业云服务器，利用神经网络模型对运维数据进行存储和处理，大大降低了运维工作的负荷，减少了工作时间。

参考文献

［1］叶翔．智能变电站运维检修二次安全措施［J］．电子元器件与信息技术，2018，2（6）：69-73．

［2］王琰．智能变电站技术研究及其应用［D］．济南：山东大学，2016．

［3］梁敬铸．智能化变电站运行维护实践分析［J］．集成电路应用，2018，35（9）：90-92．