物聯網技術在電力輸配電系統中的研究與應用

齊曉慶

摘要：電力行業是關系到國計民生的重要能源行業，保證電力輸配電系統的安全穩定運行具有重要意義。本文首先介紹了物聯網技術的基本概述和發展現狀，其次分析了物聯網技術在電力輸配電系統中的應用，供相關人員參考。

關鍵詞：物聯網;智能電網;電力系統;輸電;配電;監控系統

引言

自國家提出“感知中國”的政策方針以來，物聯網被正式列為中國五大新興戰略性產業之一，其發展前景與影響力必然會引起全社會廣泛的關注，目前物聯網技術的應用已經發展到中國全社會的生活、生產中。

1物聯網技術的基本概述

從理論上來說，所謂物聯網就是被稱為“物物”相連的互聯網，主要是應用各種設備與系統，比如紅外感應器、全球定位系統、激光掃描儀等，嚴格按照相關聯的網絡端口協議，實現物品與互聯網的相互整合，屬于網絡中的一種。而輸變電設備運行狀態的監測是保障電網運行的基礎與保障，可以通過傳感器技術、信息處理技術等的應用，將整體的運行狀態加以反映，及時發現運行中存在的問題，及時采取相應措施。

2物聯網發展現狀

現在物聯網已經在人們的日常生活中廣泛應用了，以日常生活中的智能停車場為例，當我們駕駛車輛進入停車場以后，當車輛駛入感應區的時候，通訊天線就會收集到車主信息，自動識別并收集到車主的駕駛證信息以及車牌號碼。系統會根據收集到的信息進行判斷，判斷車主是否具有合法性;又如，家中上了年紀的老人通過佩戴含有嵌入式傳感器的手表，其子女就能遠程操作并查看老人的血壓以及心率，隨時關注老人身體健康;再如智能房管，在房主不在家中的時候，傳感器自動感應然后將煤氣閥門、水電閘門等關閉，減輕家中火災隱患，并且實時向房主手機發送消息，匯報家中情況。物聯網已經滲入到人們日常生活各個角落里了。物聯網的出現，帶給我們的不僅僅是現有的生活模式的轉變，更是人民物質生活的品質上升、交通更加便利、人們生活狀態越來越健康、隱私安全越來越有保障等。但是，由于現在還處于物聯網發展前期，所以在技術上仍舊存在一些問題，需要在后期的發展階段不斷完善，對技術進行革新，把極具發展前景優勢的物聯網做大做強。

3物聯網技術在電力輸配電系統中的應用

3.1監控電力輸配電設備運行狀態

設備監控系統是以共享數據與基于模型的開放系統為基礎，通過優化電網運行和信息整合，對采集的信息進行傳遞和處理的系統。其中，最為關鍵的是信息技術采集。在線檢測的實現依賴于高速的通信網絡，實現設備發生故障之時，通過發出告警信號的方式告知監測（維修）人員應當采取的措施。控制單元是智能系統的重要部分，可以通過對不同情況的判斷、調整，達到即減少損耗又避免通信堵塞的效果。從而保障被監控的電力設備處于良好、正常運行狀態。

所有的物聯網技術都服務于生產，變電站就是采用監控器在“無人”狀態下，為有效的保障安全可靠的運行。監控器可以對設備運行狀態進行監測，通過對重要的生產數據進行采集和分析判斷，在設備出現不正常情況或故障初期時及時發送信息給相關部門和人員，從而降低事故的發生、減少損失。

配網實時監控系統很大程度上保障了對大用戶的用電服務。首先，它不但可以對大用戶所用變壓器的實時功率和用電信息進行有效監控。它還可以通過分析智能終端傳達所需信息達到快速定位故障現象和區域。在檢測設備故障點過程中，電力輸配電設備中的傳感器發揮著極其重要的作用，它不但可以在檢測到設備故障點的同時，通過和附近的設備進行通信，還可以智能地切除故障元件并能將供電及時快速的切換到可靠設備上。在故障發生前，系統收到傳感器通知，系統通過該信息及時提供預警，通過配變控制終端進行遠程操作，實現對電網故障區和非故障區進行隔離，從而使該系統能自動回復到正常工作狀態，對于異常跳閘，也可短時間內實現遠程合閘動作，從而實現不間斷供電服務。電磁波振蕩、線路故障和閃電干擾等都會引起電能的擾動，此類問題在監控器設計時應充分考慮。同時，超導材料、電力輸配電信息技術和智能儲能都可以改善電能質量問題，應多予利用。濾波器可以有效防止諧波污染，大大改善電網電能質量，智能監控器可以充分利用。監控器還可以加載設備盜竊和偷電現象等其他輔助功能。

3.2堅強智能電網

由于世界經濟的快速發展，能源的需求量持續增長，堅強智能電網能夠實現物聯網與智能電網相結合后全面的智能化控制。以智能控制為手段，對電力輸配電系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節進行全智能化管理。物聯網技術是智能電網的堅強基礎，通過物聯網技術的推動，對電網、智能變電站、配電線路、用戶、發電廠等運行的狀態進行實時監控，以全面實現對電力輸配電系統的智能控制和信息互聯互通。

3.3電力輸配電資產巡檢

電力輸配電系統結構所需設備類型和數量較多，目前大部分電力輸配電公司仍然是通過人工盤點和手工記錄設備型號、清查數量等，這種原始的記錄方法不但易出現錯誤、周期長、費時費力，即便通過掃描二維碼條碼技術也不能清楚了解實時變動信息。而物聯網的RFID技術，可以在不同設備不同狀態下自動識別、記錄管理，準確率高，消耗資源少，并能夠與企業使用的管理系統相連接同步信息。

根據電力輸配電企業工作需要，軟件公司可以依據其要求將設備的準確信息和管理信息錄入系統貼上標簽，然后將此標簽再貼于設備表面。利用小型易攜帶讀寫器來記錄和修改的標簽信息，隨時記錄更改內容、實時更新，保證與賬目一致。在檢查結束后，可將讀寫器的數據接口和企業辦公、財務系統連接，自動上傳變更信息形成報告，確保了設備管理的循環完整性。

由于設備所在位置、環境不同，所采用的標簽要求也會有相應變化。例如，變電站室外高壓設備危險因素大、在進行檢測掃描時距離高，此情況可使用有源標簽，對數據讀取的距離能達到10M以上。因為室外環境多變化，使用的標簽質量要求很高，其IP值不得低于65級以下。相對于室外，室內標簽要求則較低可使用成本小的無源標簽，讀取數據的距離只需3M左右即可。應用在倉儲物流管理中可快速準確的盤點物品，只要對準標簽隔箱掃描便可知道物品的名稱、型號、日期等信息，避免因不詳細進行拆箱驗貨的環節，節約時間、減少人力物力投入且準確率較高;在物品進行出入庫核對數量時也可掃描標簽，若出現與系統不一致時則自動報警提示。

結束語

在通信技術發展迅猛的今天，物聯網也迎來了高速的發展。物聯網平臺其實就是起到了承上啟下的作用，未來的物聯網技術將會圍繞政府、企業、消費者衍生出更多更廣的應用，創造出巨大的社會價值。目前全球移動通信已經將5G作為研究的熱門，在即將到來的5G時代，物聯網將使“萬物互聯”成為可能，也必將促使電力輸配電系統的物聯通信技術快速發展。

參考文獻

[1]丘華敏.5G時代物聯網技術在電力輸配電系統中的應用[J].江蘇科技信息，2017（32）：49-50+64.

[2]劉青青，翟英姿.面向物聯網技術的電力輸配電設備狀態檢修[J].農村電氣化，2017（04）：61.

[3]張勁光，劉富榮，庫永恒.物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用[J].科技創新與應用，2016（35）：177.