基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)分析

陳宇釗

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局 廣東 湛江 524000

引言

伴隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)得到了越來越深的融合，對(duì)各種產(chǎn)業(yè)外資源進(jìn)行了有效的整合，尤其在消費(fèi)領(lǐng)域和生產(chǎn)領(lǐng)域，都得到了非常普遍的應(yīng)用。電力能源在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們生活中發(fā)揮著不可或缺的作用。為了有效提升電力系統(tǒng)運(yùn)營質(zhì)量和水平，就需要保證電能的有效供給和使用。配電網(wǎng)是電力基礎(chǔ)設(shè)施基本組成部分，其不斷朝著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，有必要將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)運(yùn)維工作中，以提升配電網(wǎng)運(yùn)維工作的智能化水平。

1 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)背景下智能配電網(wǎng)的意義

1.1 智能配電網(wǎng)發(fā)展困境

伴隨著我國社會(huì)的高速發(fā)展，配電網(wǎng)作為重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在實(shí)際發(fā)展過程中出現(xiàn)了各種各樣的問題，配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施運(yùn)行水平難以得到保證，電力建設(shè)水平偏高，配電網(wǎng)建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)，很多配電網(wǎng)建設(shè)過程中出現(xiàn)了發(fā)展不均的問題，對(duì)人們的生活質(zhì)量造成了比較嚴(yán)重的影響。為了保證電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行安全效果，就需要認(rèn)真做好配電網(wǎng)運(yùn)維維護(hù)工作，不僅需要配備經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)運(yùn)維人員，還需要合理使用智能配電網(wǎng)運(yùn)維基礎(chǔ)[1]。在開展傳統(tǒng)智能配電網(wǎng)運(yùn)維過程中，往往需要消耗大量的人力和物力。為了進(jìn)一步提升配電網(wǎng)運(yùn)維工作開展效率，就需要通過合理使用智能配電網(wǎng)技術(shù)來解決相關(guān)問題。

1.2 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能配電網(wǎng)發(fā)展前景

通過合理使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃書，可以實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與新型行業(yè)的有效融合，形成一種全新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際使用過程中，可以有效突破傳統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用過程中存在的地域差異，讓智能配電網(wǎng)成為電力事業(yè)發(fā)展中維護(hù)電網(wǎng)正常運(yùn)行的重要樞紐，將信息與配電網(wǎng)業(yè)務(wù)開展信息有效融合起來，對(duì)各種資源更加優(yōu)化配置，改良能源供需需求，降低能源調(diào)度成品，降低能源傳輸過程中產(chǎn)生的不必要損耗，降低設(shè)備投入。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)維工作開展過程中，可以通過使用智能配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)可以有效避免傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行中存在的技術(shù)弊端。通過合理使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有效進(jìn)行整合，充分挖掘各種大數(shù)據(jù)，對(duì)各種資源做到高效共享。在實(shí)際運(yùn)行中不斷推行移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)智能配電網(wǎng)技術(shù)，有效改善用戶對(duì)智能配電網(wǎng)使用體驗(yàn)。

2 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)智能配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)

2.1 運(yùn)維平臺(tái)

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)背景下建立智能配電網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)，其主要由信息中心、運(yùn)維診斷、專家中心、典型案例、服務(wù)交互五大平臺(tái)組成。通過合理使用信息中心，能夠?qū)崿F(xiàn)各種信息的采集，對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的故障信息進(jìn)行全面采集，并將完成采集的信息存儲(chǔ)至信息采集中心。智能配電網(wǎng)可以利用運(yùn)維診斷技術(shù)來開展故障診斷工作，能夠?qū)χ悄芘潆娋W(wǎng)運(yùn)行故障進(jìn)行全面的評(píng)估。運(yùn)維中心是在全球范圍內(nèi)構(gòu)建的配電網(wǎng)專家運(yùn)維交流中心，用戶可以圍繞該中心開展在線聊天，全面收集專家視頻會(huì)議信息。在數(shù)據(jù)中心中存儲(chǔ)著大量收集的典型案例，能夠?qū)Ω鞣N故障測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，及時(shí)跟蹤和定位各種故障信息。在服務(wù)平臺(tái)上通過使用微信公眾號(hào)、軟件來遠(yuǎn)程指導(dǎo)用戶開展故障檢修。

2.2 信息采集

由于我國地理環(huán)境比較復(fù)雜，導(dǎo)致電力輸電線路分布不夠均勻，很多區(qū)域會(huì)直接在惡劣環(huán)境中設(shè)置電力線路，一旦電力線路運(yùn)行出現(xiàn)了故障問題，就需要投入大量人力和物力來開展故障定位工作，人力和物力成本投入較高，難以保證故障檢修工作開展效率，很容易導(dǎo)致停電時(shí)間過長(zhǎng)的問題。在使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，可以有效提升故障查找速度，對(duì)各種故障信息實(shí)時(shí)進(jìn)行采集，成功改變傳統(tǒng)電力業(yè)務(wù)為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)[2]。通過將智能配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有效連接起來，可以使用監(jiān)測(cè)控制器、視頻監(jiān)控與運(yùn)載環(huán)境傳感器單元，來對(duì)智能配電網(wǎng)實(shí)際發(fā)電和用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。通過在各種電力設(shè)備中安裝傳感器，可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行收集，并利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，方便智能配電網(wǎng)運(yùn)維人員及時(shí)掌握各種設(shè)備運(yùn)行情況。配電通信網(wǎng)接入層在有通信接入需求的配電房、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)等節(jié)點(diǎn)設(shè)置接入節(jié)點(diǎn)。設(shè)備因地制宜選擇，具備光纜接入條件的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)應(yīng)配置工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)；沒有光纜但有無線專網(wǎng)覆蓋的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)應(yīng)配置無線專網(wǎng)終端；不具備光纜、無線專網(wǎng)接入條件，但有無線公網(wǎng)信號(hào)的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)宜使用無線公網(wǎng)終端；以上通信方式均不適用的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估后可使用載波、衛(wèi)星等通信方式。

2.3 電力故障判定

電力系統(tǒng)通常工作在50Hz的工作頻率，按照傅里葉精度標(biāo)準(zhǔn)，可以直接將正弦波劃分為多個(gè)采集點(diǎn)，通常會(huì)每隔250μm采集一次數(shù)據(jù)。一旦達(dá)到時(shí)間設(shè)定點(diǎn)就會(huì)啟動(dòng)采集程序，然后運(yùn)用通訊轉(zhuǎn)換芯片來完成離散數(shù)據(jù)的采集，之后可以利用傅里葉算法來計(jì)算各種離散數(shù)據(jù)，并成功獲得最大值和有效值，之后就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定值比較分析，如果數(shù)值在合理范圍以內(nèi)標(biāo)識(shí)電網(wǎng)運(yùn)行正常，否則就代表配電網(wǎng)運(yùn)行存在故障。一旦配電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)了故障，就需要及時(shí)開展智能配電網(wǎng)運(yùn)行分析工作，判斷輸電線路是否實(shí)現(xiàn)了檢修運(yùn)行，然后對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行評(píng)價(jià)匯報(bào)，其主要包括兩大評(píng)估內(nèi)容：一方面對(duì)智能配電網(wǎng)是否達(dá)到了檢修維護(hù)條件進(jìn)行判斷，另一方面需要對(duì)智能電網(wǎng)檢修維護(hù)可行性和成本進(jìn)行評(píng)估，對(duì)維修成本進(jìn)行全面分析。通過對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行故障信息開展對(duì)比分析，可以有效分析用電設(shè)備運(yùn)行情況，為后續(xù)開展故障運(yùn)維，創(chuàng)造必要的條件。

表1 不同電網(wǎng)電壓允許偏差

2.4 維修數(shù)據(jù)共享

在開展智能電網(wǎng)日常檢修工作中，運(yùn)維工作人員需要認(rèn)真做好以下的工作：對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行整理分析。然后，通過使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)維線路制造人員進(jìn)行培訓(xùn)，從而有效提升工作人員整體業(yè)務(wù)水平，及時(shí)向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維提供各種故障解決對(duì)策，方便其他技術(shù)人員參考與學(xué)習(xí)。此外，還需要及時(shí)上傳各種故障問題，定期開展裝置測(cè)試和維護(hù)診斷工作。在數(shù)據(jù)上傳過程中，還可以依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與經(jīng)驗(yàn)豐富專家進(jìn)行交流，對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行故障問題進(jìn)行整理與分析，指導(dǎo)用戶遠(yuǎn)程解決各種故障問題。通過合理使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅可以提升用戶服務(wù)體驗(yàn)，還可以通過微信公眾號(hào)和微博讓社會(huì)掌握電力行業(yè)目前狀況，可以不出戶了解智能配電網(wǎng)運(yùn)維情況。

3 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)策略

3.1 數(shù)據(jù)信息體系建設(shè)

智能配電網(wǎng)信息體系通常會(huì)包括信息采集、傳輸、處理和人機(jī)信息交互，及時(shí)掌握輸電線路實(shí)際運(yùn)行電流、電壓、頻率、功率和諧波等，可以實(shí)現(xiàn)24h不間斷檢測(cè)?？梢愿鶕?jù)智能配電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)行需要，來合理選擇使用數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備和傳感器，最大限度地保證智能電網(wǎng)相關(guān)運(yùn)維信息采集質(zhì)量[3]。我國智能配電網(wǎng)整體發(fā)展情況比較落后，我國智能電網(wǎng)運(yùn)維發(fā)展并不完善，地理位置分布不夠平衡。部分經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后地區(qū)，受到交通和氣候因素影響，配網(wǎng)運(yùn)維工作開展相對(duì)落后，通常會(huì)采用人工巡線的工作方式，工作開展效率較低，電力系統(tǒng)工作效率和質(zhì)量不夠高，存在工作時(shí)間長(zhǎng)、工作進(jìn)度緩慢的問題。在開展智能配電網(wǎng)電力故障排查過程中，故障定位時(shí)間較長(zhǎng)，故障判斷和分析不夠到位。通過合理使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以進(jìn)一步提升配電網(wǎng)運(yùn)維故障數(shù)據(jù)收集和分析效果，實(shí)現(xiàn)配電業(yè)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)化。通過將供電和檢修設(shè)備入網(wǎng)，可以借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)非常方便實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)收集和控制，提升整個(gè)配電網(wǎng)管理和控制效果。通過將配電網(wǎng)出產(chǎn)數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，能夠?qū)崿F(xiàn)各種設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督和管控。表2為臺(tái)變裝備的智能傳感器。

表2 臺(tái)變裝備智能傳感器

3.2 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)智能配電網(wǎng)電力故障鑒定技術(shù)

智能配電網(wǎng)運(yùn)維工作往往具有周期性，通過合理使用定時(shí)器，可以對(duì)工作頻率內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，從而判斷數(shù)據(jù)是否超出了正常數(shù)據(jù)范圍。在實(shí)際開展工作過程中，可以將收集到的信息與參數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不在正常范圍之內(nèi)，就可以通過使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將不正常數(shù)據(jù)發(fā)送到運(yùn)維中心，及時(shí)開展故障分析和定位工作。一旦配電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)了故障，可以直接利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開展設(shè)備檢修工作，根據(jù)工作報(bào)告，來分析故障原因，并提出針對(duì)性的故障解決對(duì)策。根據(jù)故障問題和預(yù)計(jì)維修效果，來給出最佳的故障維修方案。在維修后，還應(yīng)該對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行再一次采集，通過與參數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，來判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，分析故障問題發(fā)生的原因，然后及時(shí)開展故障預(yù)測(cè)和防治工作。

4 結(jié)束語

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)開展智能電網(wǎng)運(yùn)維工作提出了更高的要求。針對(duì)傳統(tǒng)智能電網(wǎng)運(yùn)維工作中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該首先引起足夠的重視，認(rèn)真分析問題發(fā)生的原因，然后將基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)維信息高效共享，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題及時(shí)采取措施進(jìn)行解決。