基于物聯網的配電自動化應用研究

張媛

摘要：隨著我國科學技術的不斷發展，物聯網技術作為一種利用現代網絡和監控的新型技術被逐漸應用到配電網運維管理中。配電網在實際運行過程中，維護與管理是其中重要的工作內容，將物聯網應用于配電網運維管理中，實時監測配電網的運行狀態，及時發現運行問題，從而提升配電網運維管理水平，為國家電力企業實現智能化電網奠定堅實的基礎。

關鍵詞：物聯網;配電自動化;應用

隨著用戶可變動態負荷增多，以及新能源發電比例不斷增加，給傳統電網穩定性和電力高效運行帶來了新的挑戰。近年來，特別是電力電子在電力系統的廣泛應用，以及電力市場快速發展，泛在物聯網技術在發電、輸電、配電和用電各個環節有效助力智能電網的快速發展，實現信息流、能源流、業務流的雙向流動。

1、物聯網概念簡述

物聯網的概念是于1999年由麻省理工學院Auto-ID研究中心KevinAsh-ton教授首次提出的，指通過射頻識別技術（RFID）、紅外感應器、全球定位系統（GPS）、激光掃描器等信息傳感設備，將任意一個物品與互聯網進行連接、信息交換和通信，以實現“物與物、物與人、物與網絡”的全面連接及智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡模式。感知層、傳輸層、應用層是物聯網體系架構的三個子層。感知層：位于體系結構中的最底層，通過RFID讀寫器、二維碼標簽、全球定位系統（GPS）、傳感器等識別物體信息、進行數據短距離傳輸，實現對物理世界的智能感知。

2、基于物聯網的智能電網

目前國際統計來看，智能電網普遍采用三種類型的網絡組成，即家庭局域網、鄰里局域網）和廣域網。HAN管理著消費者按需供電的需求，包括智能設備、家用電器（包括洗衣機、電視機、空調機、冰箱和烤箱）、電動汽車，以及可再生能源（如太陽能電池板）。HAN通常部署在住宅小區、工業廠房和商業樓宇。NAN也稱為FieldAreaNetwork（FAN），是智能電網第二層，由多個HANs的智能電表組成。NAN支持配電變電站與配電系統現場電氣設備之間的通信。它從多個HANs收集服務和計量信息，并將其傳輸給連接NANs和WAN的數據收集器。WAN是智能電網第三層，它作為網絡網關或匯聚點之間通信的骨干，促進了電力傳輸系統、大規模發電系統、可再生能源和控制中心之間的通信。

物聯網在智能電網的應用，可分為三類。首先，物聯網的應用可對于各種物聯網智能設備進行監測設備的狀態。其次，物聯網通過各種通信技術從設備中收集智能設備數據。第三，物聯網通過應用程序接口用于智能電網控制。例如輸電線路塔，它是智能電網WAN的一個重要輸電組成部分。輸電塔傳統保護方法是由工作人員手動巡邏。由于人力方面的現實情況及員工的知識水平限制，同時一些輸電塔由于其自身的特點而難以接近。

3、物聯網配電網運維管理現狀分析

在電力企業發展過程中，配電網運行維護管理是其中重要的工作內容，是提高供電穩定性的有效途徑。但是，目前物聯網配電網在運行過程中，其維護和管理水平有限，對設備的監測不足，配電網運行質量無法得到提升。由于我國配電網電纜鋪設的范圍比較廣，在監測設備運行狀態時，難以保證其穩定性和可靠性，配電效率低下。

4、電力企業物聯網化建設

4.1智能電網建設

智能電網作為一種新興的電網供電模式，是指以各級電網協調發展框架為基礎，以特高壓電網為骨干網架，以通信信息為支撐平臺，利用先進的物聯網技術全面提高電網安全性、可靠性、高效性、經濟性、適應性和互動性。物聯網作為智能電網建設中的傳輸網絡，其體系架構包括：感知延伸層、傳輸層、應用層。在智能電網建設中可以利用物聯網技術使電力企業實現智能輸電、智能發電、智能變電和智能用電等功能。感知延伸層在整個架構的第三層，主要包括通信延伸子層和控制子層。通信延伸層主要是通過無限保真技術、Ad-hoc、UWB（超帶寬）、ZigBee等通信方法把一些物理實體連接到傳輸層和應用層;控制子層則是利用RFID、智能傳感器、芯片、智能采集設備等智能手段，將電網中重要環節的電量信號與非電量信號進行采集。

4.2確定安全管理提前介入

（1）安監部與調控中心、供電服務中心及運檢部聯動，在下月月度計劃協調會后，初步制定下月月度稽查計劃。（2）根據月度檢修計劃發文，制定下月現場稽查人員及稽查計劃。（3）根據每周四與調控中心方式員與運檢部出具的下周計劃，核對作業信息，安排作業稽查人員與車輛，并在部門周例會上布置任務。（4）按作業計劃時間提前十分鐘到達作業現場，檢查施工單位負責人、把關人是否到場。（5）安全稽查人員需實時關注安全稽查微信群，即時收集各故障停電搶修信息，在有條件的情況下結合現場及遠方督察，將僥幸違章行為杜絕。國網張家界供電公司制定了《微信稽查管理辦法》及《協同辦公管理辦法》，層層壓實安全生產主體責任，要求各保障體系落實安全職責，全力協同安監部將提前介入、全面督察落在實處，規定未建立微信稽查群的單位不得評定為先進集體。與此同時，針對安全稽查大隊內部分工以及各三級單位稽查組工作開展情況，績效評估各類作業現場管控能力，不斷總結、完善創新管理方式方法，真正做到“安全生產、預防為主”。

4.3持續提升配電網精益化運維水平

強化配網運維管理。嚴格貫徹落實公司配電網運維檢修管理規定，常態化開展設備缺陷隱患排查治理，深入推進配電三跨、人身觸電與電氣火災風險隱患專項整治，確保配網設備設施安全健康運行。認真做好防汛、防臺、防災工作，加強“煤改電”區域配電網設備運維管理，優化搶修駐點布置，加強應急搶修服務組織管理。加大不停電作業與帶電檢測推廣力度。鼓勵集體企業積極參與不停電作業，規范業務外包管理模式，進一步壯大配網不停電作業力量;加強絕緣斗臂車、旁路電纜車、應急發電車等裝備配置，全面推廣地電位和斗臂車絕緣桿作業法、旁路作業法應用，舉全公司之力加快“張黎明”人工智能不停電作業機器人研發推廣。加強供電所配電專業管理。配合營銷部落實“全能型”鄉鎮供電所建設完善提升行動計劃，明確供電所業務職責界面，完善營配融合專業工作標準和業務流程，健全供電所及員工配電管理績效和崗位技能等級評價體系。

5、結束語

總而言之，物聯網技術作為一種利用現代網絡和監控的新型技術被逐漸應用到配電網運維管理中。配電網在實際運行過程中，維護與管理是其中重要的工作內容。因此，電力企業相關工作人員需要制定系統的管理措施，提升配電網運維管理水平，促進電力企業健康發展。

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（作者單位：國網內蒙古東部電力有限公司科左中旗供電分公司）