安科瑞 鮑靜君

　　摘要：物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)，但是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了拓展和驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了用戶與物品、物品與物品之間的信息交換和數(shù)據(jù)通信。近年來，智能電網(wǎng)在全國范圍內(nèi)得到了推廣和普及，將物聯(lián)技術(shù)應(yīng)用到中低壓變電站的智能運(yùn)維系統(tǒng)中，不僅能夠改善電網(wǎng)系統(tǒng)的供電質(zhì)量，而且對于實(shí)現(xiàn)電力基礎(chǔ)資源的整合、提升電力智能化水平起到了重要作用。

　　關(guān)鍵詞：物聯(lián)技術(shù)；中低壓變電站；智能運(yùn)維系統(tǒng)

　　國內(nèi)中低壓變電網(wǎng)絡(luò)具有電壓等級交錯(cuò)、各級變電站數(shù)量不一以及分布零散等特點(diǎn)，給中低壓變電站的運(yùn)維管理帶來了較大的困難。基于物聯(lián)技術(shù)的變電站智能運(yùn)維系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、分析處理等多種功能，從而為電力單位開展電力設(shè)備工況檢測提供了必要的技術(shù)支持，并在此基礎(chǔ)上降低運(yùn)維成本，保障電力網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行。文章首先對物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡單概述，隨后結(jié)合中低壓變電站的工作需要，對如何構(gòu)建智能運(yùn)維系統(tǒng)提出了幾點(diǎn)建議。

　　1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概述

　　2017年4月份，國家發(fā)改委能源局印發(fā)了《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016-2030）》，其中明確提出了截至2020年，非化石能源結(jié)構(gòu) 比例達(dá)到15%以上。新能源的使用，會(huì)對現(xiàn)有電網(wǎng)的架構(gòu)模式帶來較大的沖擊影響，因此推行更加靈活和更加智能的電網(wǎng)，成為電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而物聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用，無疑成為推進(jìn)電力行業(yè)智能化發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>

　　1.1、物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

　　（1）可感知。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義可知，物聯(lián)技術(shù)可以利用射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)和GPS 等信息傳感設(shè)備，對目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測，并將采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中處理，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)設(shè)備的“透明”管理。因此，借助于物聯(lián)技術(shù)，管理人員可以感知物聯(lián)網(wǎng)覆蓋下的任何設(shè)備或物體的實(shí)時(shí)信息，為強(qiáng)化管理提供了必要的參考依據(jù)。

　　（2）可互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)的核心基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，將電力設(shè)備或其他物體接入到信息網(wǎng)絡(luò)后，就可以借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同終端設(shè)備的信息共享。這樣一來，作為整個(gè)系統(tǒng)的管理人員，就可以根據(jù)具體管理需要，隨時(shí)調(diào)用和查看物聯(lián)網(wǎng)中各個(gè)電氣設(shè)備的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的控制。

　　（3）智能化。為用戶提供更加便捷和智能的服務(wù)，是現(xiàn)階段物聯(lián)技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。物聯(lián)網(wǎng)可以借助于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)信息的分析和處理，一方面減輕了變電站工作人員的工作壓力，另一方面也可以利用專門的計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)智能化決策。

　　1.2、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵

　　物聯(lián)技術(shù)是一個(gè)綜合性的概念，其中包含了傳感技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。按照技術(shù)內(nèi)容的不同，可以將物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次：其中頂端的為管理層，主要是利用監(jiān)控技術(shù)、通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對智能電網(wǎng)的管 理和控制；同時(shí)，管理層還能夠根據(jù)技術(shù)人員的控制，對下級發(fā)布區(qū)控制指令，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn) 維管理；中間為網(wǎng)絡(luò)層，主要是利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、云存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)各類電氣設(shè)備的互聯(lián)互通，并在管理層和感知層之間起到連接作用；底部為感知層，包含了大量的傳感器、射頻器等，用來收集各類電氣設(shè)備的相關(guān)信息，并利用無線網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

　　2、中低壓變電站職能運(yùn)維系統(tǒng)中物聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用

　　2.1、智能運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)

　　智能運(yùn)維系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)變電站調(diào)度中心、變電站間和變電設(shè)備等系統(tǒng)的相互連接。基于物聯(lián)技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)包括以下幾種：一種是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要功能是在變電站終端計(jì)算機(jī)的控制之下，完成對基層各監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。利用這些基本信息，對變電站中個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有一個(gè)動(dòng)態(tài)的了解，以便于及時(shí)采取相應(yīng)的管理和維護(hù)措施。當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)異常狀況后，還能夠自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，便于運(yùn)維技術(shù)人員快速確定故障。另一種是傳感監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。中低壓變電站智能運(yùn)維系統(tǒng)中包含了大量的傳感器和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，例如溫度傳感器、煙霧傳感器、電壓諧波和相位監(jiān)測節(jié)點(diǎn)等。這些傳感器作為整個(gè)智能運(yùn)維系統(tǒng)的前端裝置，借助于物聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的收集和傳遞，并且將數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的加工處理后上傳到主機(jī)。還有一種是安全警衛(wèi)系統(tǒng)。基于物聯(lián)技術(shù)的變電站智能運(yùn)維系統(tǒng)雖然具有操作簡便、快捷等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也面臨著系統(tǒng)安全問題。近年來，許多投入使用的智能運(yùn)維系統(tǒng)也暴露出數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)無響應(yīng)等問題，給中低壓變電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)也造成了不利影響。基于物聯(lián)技術(shù)的安全警衛(wèi)系統(tǒng)，融合了現(xiàn)階段較為先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)協(xié)同感知網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別、多個(gè)設(shè)備的協(xié)同感知，對于智能運(yùn)維系統(tǒng)中的安全隱患能夠自動(dòng)識(shí)別出來，從而保障了系統(tǒng)的安全。

　　2.2、傳感器設(shè)置和預(yù)警控制

　　根據(jù)工況下需要監(jiān)測的設(shè)備和對象，需要大量多類型工業(yè)傳感器，如：壓力、加速度、角度、紅外、渦流、放電、漏電、特種氣體和噪聲等。從主要的變電一次設(shè)備和二次設(shè)備來看，可在站內(nèi)靈活設(shè)置多傳感器，用來監(jiān)測各變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，構(gòu)成基于無線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)絡(luò)和互連網(wǎng)絡(luò)的傳感網(wǎng)絡(luò)，各站之間利用電力局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

　　2.3、系統(tǒng)的主要功能

　　設(shè)備級智能融合監(jiān)控：一次、二次變電設(shè)備和變電運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測，如：主變套管、穿墻套管等接頭設(shè)備溫度，避雷器的泄漏總電流、諧波電流和阻眭電流，變電站水浸、漏水報(bào)警，優(yōu)化動(dòng)力環(huán)境控制方案。

　　運(yùn)維級站內(nèi)檢修維護(hù)行為的智能認(rèn)證與監(jiān)督：自動(dòng)分析操作票，物物確認(rèn)操作對象，自動(dòng)圖像識(shí)別檢修過程；自動(dòng)完成路徑引導(dǎo)和巡檢詳細(xì)采集、報(bào)表生成和填表引導(dǎo)。

　　3、安科瑞變電所運(yùn)維云平臺(tái)及硬件的選型

　　3.1、云平臺(tái)簡介

　　隨著國家電網(wǎng)改革政策的逐步推進(jìn)和落實(shí)，普通線下運(yùn)維模式已無法滿足市場需求，迫切需要配套智能化線上運(yùn)維管理和服務(wù)平臺(tái)，安科瑞變電所運(yùn)維云平臺(tái)（AcrelCloud-1000）根據(jù)市場需求反饋，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為電力運(yùn)維公司提供配套線上運(yùn)維服務(wù)，該平臺(tái)作為連接運(yùn)維單位和用電企業(yè)的紐帶，監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為客戶提供更好的運(yùn)維服務(wù)，平臺(tái)提供系統(tǒng)總覽、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電統(tǒng)計(jì)分析和日/月/年電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表、異常預(yù)警、事故報(bào)警和事件記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測、運(yùn)維巡檢派單等功能，并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問，

　　3.2、應(yīng)用場所：

　　（一）電力運(yùn)行維護(hù)企業(yè)；

　　（二）連鎖商業(yè)、門店；

　　（三）物業(yè)管理企業(yè)；

　　（四）集團(tuán)企業(yè)；

　　（五）院校主管單位；

　　（六）智慧社區(qū)，

　　3.3、平臺(tái)結(jié)構(gòu)

3.4、平臺(tái)主要功能

3.5、云平臺(tái)配置

　　現(xiàn)場硬件配置

　　4、結(jié)束語

　　為了更好的滿足電力用戶的用電需求，中低壓變電站與時(shí)俱進(jìn)的引進(jìn)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維系統(tǒng)的優(yōu)化和升級。物聯(lián)技術(shù)能夠很好的滿足中低壓變電站智能運(yùn)維系統(tǒng)的需要，不僅實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)系統(tǒng)的工況巡檢、設(shè)備監(jiān)測，而且還能夠發(fā)揮智能識(shí)別和自動(dòng)保護(hù)等功能，對于推動(dòng)中低壓變電站的智能化改造和信息化升級起到了推動(dòng)作用。