物聯網技術在智能變電站的應用

孫達山 汪敏 張健

摘要：隨著我國國民經濟的快速發展，物聯網被廣泛應用在信息產業化等熱門行業，它的應用范圍十分廣泛。安全而又可靠的電力保障系統已經成為全球電力行業發展的核心需求。本文根據智能變電站的不同配置，根據建設的實際要求，填補了這些技術的空白，對變電站進行全面地監控。該系統集圖像監控、安防布控、火災報警以及采暖通風等輔助系統功能于一體，實現了智能化地運行管理模式。關鍵詞：物聯網; 智能變電站; 傳感器; 智能監測; 輔助控制;

1.前言

隨著我國經濟的發展和技術研究的深入，可再生能源的分配和利用越來越受到重視。世界各國在智能電網的研究上投入了巨大的資金，中國電網的發展必須緊跟世界的腳步，利用先進的通信技術，打造一個自動化的高科技網絡，它起源于傳媒領域，是信息科技產業的第三次革命。物聯網可以通過傳感器將傳統的非聯網產品和網絡連接起來，實現各種通信設備的相互配合。這就要求變電站內的所有信息必須準確，并能根據自身的數據完成演算，進而傳送到后臺控制終端。物聯網從字面上來看的意思很直觀——物物相連的互聯網，是在互聯網基礎上不斷地延伸和擴展。早在上個世紀就有學者提出了這一理論，但當時的科學水平相對落后，科研投入力量有限，還沒有達到一個巔峰階段，而現如今，這個理念的提出會改變人們的生活。“The Internet of things”是物聯網的英文名稱。中科院早在1999年，就啟動了傳感網的研究，與其它國家相比，我國技術研發水平處于世界前列，具有同發優勢和重大的影響力。在世界傳感網領域，中國、德國、美國、韓國等國成為國際標準制定的主導國之一。

在21世紀的今天，物聯網是建立在物、人、人物之間的，它通過一定的功能實現相應的傳輸，完成物、人、人之間的信息傳播。它作為變電站信息發布的紐帶，是科技發展的重要輔助手段。當然，隨著科學技術的蓬勃發展，對變電站高壓設備的在線檢測和監控提出了更高的技術要求。為了實現自動化、數據化，人們為此付出了更多的努力，打造一個以物聯網為核心的智能終端系統。

2變電站智能輔助系統功能及特點

智能輔助系統可以應用在各個領域，它保障了各個子系統的獨立運行，它整合了物聯網技術和傳感器，構建了一套專業的智能檢測技術，是將現有的各系統進行有機整合，實現有序化連接，將各子系統的信息集成，從而達到輔助子系統間信息共享和信息交互的目的，實現實時在線監控、遠程控制、智能聯動等功能。系統在功能設計方面表現出色，易于改進和擴展，可長時間連續監控，保障系統的正常運作，采用了容錯技術，允許在數據丟失或損壞的情況下繼續正常運行，還有多重保護措施，能夠在強電強磁干擾等多種惡劣環境下穩定可靠的工作。

電網發生事故的時候，當前對于故障的主要判斷依據時電流，電壓和頻率，故障時間等，這種判斷方式不僅費時、費力還會產生額外的費用，一旦物聯網接入變電站，那么我們就可以獲得更多的判斷量，比如設備的溫度變化，內部成分的實時變化和瞬間壓力的變化。

3.系統設計方案

3.1主機系統

接收傳感器網絡測控平臺監控的數據，評估變電站的實際運行狀態，自動判斷發生的各種異常情況，并準確地執行判斷，實現輔助系統之間的相互配合，消除異常情況的影響，一旦發生的異常情況并及時上報處理報告，并將結果及時報告給遠程集中控制中心;監控輔助系統的運行狀態，執行遠程集中控制中心的命令，并與監控系統標準化通信協議。

3.2傳感器網絡監控系統

網絡監測系統有很多設備組成，主要有溫濕度和煙霧傳感器等設備。每個傳感器上都配有監控的設備，它們通過聚合節點連接在一起，并及時把數據上傳到主機。組網方式有很多形式，比如有線網絡和無線網絡兩種。如果用電池供電，電池的使用壽命取決于工作電流的強度和電池的容量大小，而傳感器的工作電流則取決于材質、工作原理和被測目標的變化率。

3.3圖像監控與安全子系統

如果電力系統好多工作都沒有實現聯網化，比如很多很多長長的輸電線路，如果出故障了，線路可以在跳閘之外，技術維修人員可以發個信號告訴我們哪里有故障、是由什么原因引起的事故、現場到底是什么情況、系統能否自動恢復，可惜現在好多巡檢還是靠人工的，跳閘之后需要派人去實地考察，又辛苦又危險，速度非常慢。再比如變電站的巡視工作，許多變電站都是無人值守的，這種無人站里面，很多的設備運行狀態只有通過員工定期或不定期地巡視才能看到。在異常天氣的時候更要一個站、一個站地挨個巡視，而且運氣不好的話，前腳剛走，后腳變電站浸水，極大地影響了工作的效率，所以如果變電站可以遠程巡視、自動推送異常報警，甚至遠程遙控消除故障送電的話，可以更加安全和可靠。

針對常規變電站安全監控系統的不足，技術人員建立了多種類型的檢測模式，它可以實現了各種功能，比如聲音傳輸功能，并向現場發出聲音警報;值班人員還可以通過視頻監控看到現場的實際情況，并用麥克風設備向現場發出警報，以警告可疑人員趕緊撤離。

4 未來展望

未來變電站將會引用國際上通用的IEC61850標準，這項技術不僅填補了國內的空白，更加提升了系統操作的穩定性，還將提高技術人員的監督管理工作，保證檢修人員的安全操作。我國政府部門應加大投資力度，引進先進的技術，吸收大量的優秀人才。

5.結束語

綜上所述，隨著智能電網的不斷應用，在變電站內實施并推廣智能輔助系統，將會大大地降低人力資源的浪費，減輕監控人員的工作量，降低人為干預帶來的錯誤和誤差。同時，為變電站的安全防范、智能巡檢以及節能減排等提供了更為全面、可靠的技術保障。

參考文獻

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作者簡介：孫達山（1975.3 ），安徽省淮南市，本科，技術職稱高級工程師（副高），專業方向：變電二次檢修。