全維度智能變電站設備狀態監測關鍵技術分析

程新權 國網四川省電力公司攀枝花供電公司

伴隨著各種現代信息技術的應用和普及，電信行業也開始呈現出新一輪的變化和突破，開始朝向更加電子化、智能化的方向前進，“智能電網”的概念相應形成。而“智能電網”不僅僅是指應用各種通信設備設施，也是加強技術研發與應用，從而推動智能變電站的穩定運行。

一、智能變電站

近些年來，隨著科技進步和經濟發展，變電站設備作為電網運行發展過程中的核心內容、作為智能化電網基礎設施類別，可以直接通過應用自動控制技術、現代通信基礎設施以及各種管理技術，實現變電站的穩定運行和高效建設，也切實推進變電站項目朝向更加現代化、智能化、綠色化的方向前進。變電站設備類別多樣，主要包括變壓器、互感器以及斷路器，各種設備的實際應用效能也存在差異，分別在不同階段發揮著重要效用，而任何一個設備出現問題，都將會直接影響到變電站的實際運行情況。在此情況下，展開智能變電站設備狀態監測工作十分重要，也逐漸開始成為熱門研究議題。

智能變電站內部包含三層兩網，三層則分別為站控層、間隔層以及過程層，在這其中，站控層和間隔層相互作用，能夠實現變電站數據信息的實時共享，而過程層則以穩定可靠性為其發展中心，能夠直接在屏柜內應用跳線完成操作[1]。智能變電站本身具有統一化的支撐平臺，并搭建形成信息建模，應用各種技術手段完成數據收集、智能分析和實時處理。而隨著技術研發力度不斷增強，想要更好地發揮變電站設備自身應用效能，需要加強全維度智能變電站設備建設，強化設備自身功能，發揮關鍵技術效用，實現全過程智能狀態監測。

二、全維度智能變電站設備狀態檢測體系

（一）網絡設計原則

對于智能變電站，整個數據信息采集系統則為變電站日常檢測、運行中的關鍵內容，能夠直接影響到設備檢測結果，保障智能變電站的穩定運行。而為了構建更加規范化、系統化的智能通信網絡，保證數據傳輸，需要充分考量網絡設計原則，促使智能變電站能夠穩定發揮效用，狀態檢測效果增強。而為了更好地發揮系統效用，促使狀態監測體系能夠穩定且高效地運行，這就需要工作人員切實強化狀態監測體系中的各種可靠性因素，例如QoS、拓撲[2]。與此同時，智能變電站運行過程中各種可靠性因素能夠穩定運行，與網絡服務商也保持著緊密的聯系，網絡服務商自身帶有的網絡方法也存在很大差異，各種企業自身的網絡設計方式也存在差異，以上因素都是影響變電站設備可靠性因素的關鍵節點。通常而言，對于早期智能電網，如果是網絡拓撲主要選用樹結構完成，而在智能變電站設備路由器聚合處，則能夠直接將其與核心網絡進行連接，各個智能電網端點也能夠直接進行變電站設備的自動化連接工作。

（二）數據信息采集

現階段，智能變電站設備數據信息采集工作已經開始從人工采集方式朝向電子采集方式的方向前進，技術人員可以直接通過應用無線通信技術、物聯網技術實時獲取智能變電站運行情況，并能夠將各種設備信息進行靈活傳輸。為了強化數據信息獲取，可以結合各種技術手段，構建全維度數據信息架構體系，實現更加靈活、自主地信息獲取和傳輸，無論是智能變電站設備運行情況，還是工作人員維修、檢查信息，都可以直接通過架構體系完成數據傳輸的功效，也能夠幫助工作人員進一步了解和認識智能變電站的實際運行情況，促使變電站自身的交互性也能夠相應提高。對于全維度監控體系，數據信息采集是一個主要環節，能夠直接通過傳感器的力量，獲取傳感器溫濕度、設備運行情況、是否滲水等數據信息，進而通過ZigBee協議，將剛剛獲取到的各種數據信息上傳，而當信息傳輸到交互機之后，數據監控系統也可以直接通過互聯網技術將變電站設備信息一鍵上傳到變電站設備監測平臺。對于已經上傳到監測平臺的數據信息，可以直接通過應用大數據技術完成信息分析功能，結合智能變電站真實所處環境，創設與變電站情形更加相符的現實環境，從而更加精準化的了解智能變電站設備實際運行情況。

（三）傳輸網絡技術

對于全維度智能變電站設備狀態監測體系，傳輸網絡技術將會直接影響到整個狀態監測體系的運行效果，如果傳輸網絡出現問題，將會直接影響到體系運行，促使狀態監測結果出現問題。而傳輸網絡技術的實際運行成果與通訊技術發展水平緊密相關，在此情況下，為了切實保障傳輸網絡的穩定傳輸和流程進行，需要工作人員結合全維度智能變電站實際運行情況，構建更具針對性、統一性的通信協議，規范數據編碼方式、數據傳輸格式以及數據傳輸規則，促使各項工作都能順利、穩定且流暢地進行。

對于輸電線路狀態監測工作，傳輸網絡技術本身由三部分組成，第一部分則為主網，一般而言，都會選擇應用電力系統通信專網作為整個輸電線路傳輸網絡主網部分，我國大多數變電站都已經完成通信專網裝配工作。第二部分則為接入網，接入網最為明顯的特點便在于覆蓋范圍較為廣泛，既可以 覆蓋幾百米的范圍，也可以覆蓋幾萬米的范圍，當技術人員建設接入網后，一般將會沿著輸電線路出發，直接連接到智能變電站。而當技術人員連接接入網時，還需要將接入變電站其他節點設備以及塔桿節點設備。第三部分則為微網，當技術人員建設微網時，則將塔桿作為建設中心，覆蓋面積能夠達成以塔桿為中心的數十米通信傳輸覆蓋，實現微網和接入網之間的連接工作。

（四）通信網絡技術

對于智能變電站設備狀態監測，通信網絡技術主要用于保障各個傳感器之間的聯系和通信，其中不僅包括物理性的連接架構，也有邏輯連接示例，智能變電站中各種靈活多樣的傳感器能夠直接獲取、感知、收集變電站設備運行數據信息，例如變電站設備運行溫度、運行時形成的噪音。工作人員想要將這些設備傳輸到狀態監測系統中，則需要應用通信網絡技術完成。需要注意的是，對于一些城市區域、人流量較大的地方，為了切實保障通信網絡傳輸，如果直接在各個變電站設備上配備相應的數據線式通信網絡，應用難度較高，很難實現全面地狀態監測。

通信網絡技術本身類別多樣，如果是智能變電站設備狀態監測，主要應用無線傳輸完成。無線傳輸方式聯網較為方便，能夠更好地實現功能控制。無線傳輸與一般的通訊網絡相比具有多方面的應用優勢，不僅能夠有效提高覆蓋面積，而且應用起來也更加簡單、方便、及時，通信網絡技術也能夠有效保障設備狀態監測體系順利應用。今后，也應當不斷加強技術研究，促使智能變電站設備運行更加穩定、安全，切實優化體系運行狀態，促使其朝向更加智能化、現代化的方向發展。

三、結論

綜上所述，對全維度智能變電站設備狀態監測關鍵技術展開研究具有至關重要的意義。近些年來，網絡信息技術不斷發展變革，電網系統也開始朝向更加智能化、現代化的方向發展，通過應用多種技術手段，能夠促使智能變電站設備狀態監測更加穩定，今后，也應當不斷加強技術研究，切實推動電力行業發展。