基于物聯網的輸電線路檢測分析

張墨陽 羅艇

浙江省麗水市蓮都區供電有限公司 浙江麗水 323000

1 物聯網技術概述

隨著電網建設的快速發展，電網基建、電網改造等項目大量建設投產，電網運行方式越來越復雜，電網非正常運行方式明顯增多，電網安全穩定問題也日益凸顯。系統故障后的各種原因導致生產管理、決策部門不能及時、準確獲取事故現場第一手信息資料，降低了管理效率和工作質量，這也促使保護管理部門需要采用更先進、更科學的方法來實現對全網的二次設備進行統一、有效的管理。在電網發生故障的情況下，使繼電保護人員及時掌握故障信息，快速判斷故障發生的地點、性質和故障范圍，準確分析故障原因，并采取正確措施避免事故擴大、減少故障損失尤為重要。電力物聯網是指采用“大云物移智”的現代先進通信和信息技術對電力能源中的人、機、物進行連接，對電力系統的生產運行、運行管理以及客戶服務等進行相互滲透以及深度融合，從而能夠全面感知電力系統狀態、高效處理多源信息、便捷靈活應用多類型功能[1]。我國電網公司對電力物聯網的定義是：將發電公司及其設備、輸電系統及其設備、電力用戶及其設備以及人、物進行連接，形成以電網為樞紐的數據共享體系，為發電、輸電、配電、用戶以及政府社會提供服務。電力物聯網基于感知、高性能通信和數據信息處理以及高級電力應用，實現電力系統各個環節電力流、數據流以及業務流的一體化深度融合，以提升電網的安全運行性能和效率。

2 物聯網輸電線路在線檢測系統的具體應用

2.1 系統任務分析

物聯網輸電線路在線檢測系統的實際應用過程中，首先需要對系統任務充分把握，主要包括三個方面的任務，即感知層任務、網絡層任務及應用層任務。其中，對于感知層任務而言，其主要就是需要在對電網信息進行收集過程中，這一數據依據統一設置標準向匯聚控制器進行傳遞，這也是感知層應用中的主要任務。感知層在對信息進行收集過程中，通過對導線、地線以及絕緣子與桿上相關信息實行監控，可對設備中相關變量值實行監控，從而對于輸電線路中的各個方面更好地了解，使輸電線路檢測可以得到比較理想的效果。對于網絡層任務而言，其主要就是對來源于感知層的相關知識信息，向電網內部準確進行傳遞，從而將相關基礎數據提供給后續電力系統，對于感知層相關信息進行采集傳輸屬于網絡層的主要工作及任務，在該信息傳遞中需要遵循相關通信規定。應用層的任務主要就是對網絡層所收集傳遞的信息進行分析，從而了解輸電線路中的問題，以便后續有效解決這些問題。

2.2 系統功能

（1）配電線路非電量和微氣象在線監測。利用傳感器在線采集并傳輸配電線路相關參數，如：桿塔傾斜角、溫度、濕度、光照強度等，計算不同光照強度監測區域內太陽能光伏板的平均功率，確保系統監測節點的安全穩定性。

（2）配電線路監測數據傳輸分析。利用傳感器進行配電線路運行狀態檢測量的周期性采集工作，對配電線路狀態數據進行實時傳輸、訪問、下載、統計和分析，及時獲悉配電線路運行狀態及預警信息，確保配電線路的合理規劃。

（3）配電線路監測系統終端節點的功率估算。由傳感器芯片功率、監測周期、傳感器持續工作時間為依據，進行配電線路監測終端節點功率的估算，獲悉有效光照時間，由此估算蓄電池容量，確定蓄電池更換時間，保證終端節點運行的安全穩定性。

2.3 在線檢測系統的應用層

應用層是物聯網輸電線路在線檢測系統中的最后一層，這一層的功能主要就是對于由網絡層所傳遞過來的信息，對其實行預加工，并且在同一編碼之后進行存儲，在此基礎上依據這些信息對線路中存在的相關故障及問題進行判斷。在應用層實際運行過程中，其主要就是對來源于網絡層的有關信息實行加工處理，而其處理方式就是通過對大量數據信息的應用實現建模，對于所得到數據在正常運行的輸電線路中進行應用，對于其中存在的有關變量實行實時監控，并且將其與正常運行狀態下的變量數值進行對比，依據對比情況判斷實際運行線路是否有相關問題存在，從而可以及時檢測到線路中存在的問題，為輸電線路故障的有效維修提供合理的依據及支持，保證輸電線路檢測可以得到滿意的效果[2]。

2.4 協調器節點硬件設計與應用

考慮到路由器節點和協調器節點的數據傳輸量較大，可以選用全功能設備進行配電線路的在線監測，由路由器節點負責拓寬無線網絡的通信范圍，通過電源模塊進行電源變換，再由輸出電路進行供電。協調器節點則設計有CC2530模塊、GPRS通信模塊、電源模塊等部分，負責配電線路監測數據的接收和上傳，由CC2530協調器節點將接收數據傳輸至GPRS通信模塊USR-GM3，進行數據上傳、訪問和下載，并由電源模塊保證數據的處理和傳輸實現。

3 結語

在當前的電力系統運行過程中，輸電線路檢測屬于十分重要的一項任務，也是必然要求，而物聯網在輸電線路檢測方面可以發揮出重要的作用，因而需要合理結合互聯網實行輸電線路的檢測。基于此，作為電力系統技術人員，應當對物聯網在輸電線路檢測方面的作用加強認識，以物聯網技術為基礎進行輸電線路在線檢測系統的構建，并且對這一系統的應用有效把握，在此基礎上實現更理想的輸電線路檢測，使輸電線路檢測得到滿意的效果，以確保輸電線路的更加合理運行，為人們提供更好的電力輸送服務[3]。