輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討

王松 劉香美 謝童

摘 要：輸變電設(shè)備是當(dāng)前智能電網(wǎng)中的重要組成部分，其自身的安全、可靠是保障電網(wǎng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，輸變電設(shè)備逐漸融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使電網(wǎng)的發(fā)展邁向了新的臺(tái)階。因此本文結(jié)合相關(guān)理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究分析，旨在促進(jìn)輸變電設(shè)備得到有效管理的同時(shí)，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)得到進(jìn)一步地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：輸變電設(shè)備；物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用

“物聯(lián)網(wǎng)”一詞最早起源于美國(guó)，由美國(guó)麻省理工大學(xué)的一名教授提出。物聯(lián)網(wǎng)最早被定義為一種通過全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別系統(tǒng)、激光掃描器等傳感設(shè)備，將物體和互聯(lián)網(wǎng)相互連接，然后實(shí)現(xiàn)信息交換，可以對(duì)物體進(jìn)行智能化識(shí)別、監(jiān)控、跟蹤以及管理的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的研究相對(duì)較少，所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍然有較大的發(fā)展以及研究空間。物聯(lián)網(wǎng)作為可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)，被我國(guó)列入了新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨著電網(wǎng)的發(fā)展，起到的作用也越來越突出。因此，本文對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步探討。

1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔鬏斉c組網(wǎng)技術(shù)、用于感知物體的信息感知技術(shù)、用于智能化處理的嵌入式技術(shù)以及用于保障信息安全的信息安全技術(shù)。

（1）信息傳輸與組網(wǎng)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中，如RFID，LTE，GSM，WPAN以及3G等無線通信協(xié)議與技術(shù)、光纖傳感網(wǎng)以及電力線載波通信等優(yōu)先通信協(xié)議與技術(shù)[1]。

（2）信息感知技術(shù)。信息感知技術(shù)屬于技術(shù)含量較高的識(shí)別技術(shù)，主要有射頻識(shí)別、二維碼識(shí)別以及條形碼識(shí)別技術(shù)等，在物聯(lián)網(wǎng)信息感知技術(shù)體系中，無線傳感網(wǎng)絡(luò)是其重要的組成部分。

（3）信息安全技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，除了存在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題，也會(huì)遇到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特殊性的安全問題。比如感知網(wǎng)絡(luò)的傳輸和信息安全問題、感知節(jié)點(diǎn)的本地安全問題等。

（4）嵌入式技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)是執(zhí)行專用功能并被內(nèi)部計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備或者系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)不能使用通用型計(jì)算機(jī)，而且運(yùn)行的是固化的軟件。

總而言之，這些物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、綜合評(píng)估以及全壽命周期管理中有著重要的作用與意義[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在輸變電設(shè)備中的應(yīng)用分析

2.1 輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

通過物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，可以提高輸變電設(shè)備以及電路的感知能力。并且結(jié)合通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息的傳輸與處理，對(duì)于當(dāng)前典型的智能變電站（圖1）的管理有非常積極的作用。

在當(dāng)前的輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)中，應(yīng)用較多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有信息感知技術(shù)，如光纖傳感技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、視頻傳感技術(shù)等。輸變電設(shè)備充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)提高了在線監(jiān)測(cè)的效率。

2.2 輸變電設(shè)備綜合評(píng)估技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要是對(duì)變電設(shè)備故障進(jìn)行診斷、預(yù)測(cè)以及檢修，并對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。過去幾年，我國(guó)輸變電設(shè)備的評(píng)估系統(tǒng)在大型的高壓設(shè)備下效果并不明顯，而且容易受到外界因素的影響，所以評(píng)估模型也非常復(fù)雜。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，輸變電設(shè)備綜合評(píng)估技術(shù)開始結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，研發(fā)了基于全景信息的輸變電設(shè)備綜合評(píng)估方法，主要涉及輸變電設(shè)備的故障診斷、事故預(yù)警、狀態(tài)評(píng)估、故障處置、狀態(tài)維修以及資產(chǎn)管理等業(yè)務(wù)功能[3]。

2.3 輸變電設(shè)備全壽命周期管理技術(shù)

由于輸變電設(shè)備在電網(wǎng)運(yùn)作中占據(jù)了重要的投資份額，所以該項(xiàng)技術(shù)主要是以最低的成本實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備的最大效益。但是，當(dāng)前的設(shè)備成本模型普遍存在缺乏輸變電設(shè)備維護(hù)成本以及運(yùn)作成本的考慮，因此只能從建設(shè)成本以及采購成本進(jìn)行分析，而且評(píng)價(jià)指標(biāo)也不夠完善，所以難以支持輸變電設(shè)備的全壽命周期管理[4]。在部分智能電網(wǎng)中，利用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，即通過信息感知技術(shù)，使用傳感器來監(jiān)測(cè)輸變電設(shè)備的全部運(yùn)作狀況，并關(guān)聯(lián)輸變電設(shè)備本體屬性，可評(píng)估輸變電設(shè)備的周期壽命，為實(shí)現(xiàn)最低成本提供輔助決策的功能。因此輸變電設(shè)備全壽命周期管理技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，不僅提高了設(shè)備故障診斷以及評(píng)估的準(zhǔn)確性，同時(shí)也為輸變電設(shè)備安裝、運(yùn)輸、使用、維修等各個(gè)階段提供了科學(xué)的管理規(guī)劃。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的特性不僅適應(yīng)我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展需求，同時(shí)也符合我國(guó)智能電網(wǎng)的構(gòu)建要求。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視程度也越來越高，不僅投入了大量的人力和物力，同時(shí)也投入了大量的資金來發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。尤其是輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，其作為一項(xiàng)最具發(fā)展?jié)摿Φ碾娏夹g(shù)被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域。本文主要分析了幾種物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]何杰.輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].湖南大學(xué)，2013.

[2]王春新，楊洪，王煥娟，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2011，5（4）：116-122.

[3]劉通，陳波，杜朝波，等.輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究思路探討[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2011，5（12）：47-50.

[4]戴文，阮羚，丁堅(jiān)勇，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].湖北電力，2013，3（17）：8-10.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山東省電力公司巨野縣供電公司）