物联网技术在智能电网输变电设备中的运用

王楠　左杰

摘要：当前，国家对智能电网的发展颁布了一系列的政策支持，同时公布了未来智能电网的工作计划，物联网技术在输变电设备管理中的应用成为我国社会经济发展中备受关注的内容。电网的安全运行需要多个系统的配合，具体包含信息流、业务流、电力流的配合，在彼此的配合下确保智能电网所收集的信息是无损的，并确保各个信息在传输过程中的顺畅。物联网技术在输配电管理中的应用能够借助技术形式实现各类信息资源的有效整合，确保各个通讯资源能够更好的为电力系统运行提供服务支持。为此，文章结合物联网技术的发展和智能電网的建设，就如何更好的将物联网技术应用到智能电网输变电设备中进行策略分析。

关键词：物联网技术;智能电网;输变电设备;运用

1输变电设备物联网相关概念与技术

1.1物联网的基本概念

智能电网主要由输电、变电组成，应用到智能电网的物联网技术，明显能提高设备整体管理水平，降低设备检修状态下存在的的风险，使设备在线监测效率得以保证，也为科学管理设备打下了坚实的基础。本文中的输变电设备物联网管理，主要是讲把输变电设备智能化作为基础，依靠射频识别技术、多媒体、智能传感媒介等智能型设备，按照规定的电力系统协议，依托信息化手段，对资产、电网运行情况和输变电设备的运行状态进行动态控制与全寿命周期管理的过程。输变电物联网技术在功能定位上是立足于网络技术，依靠物联网的定位、识别、感知等领先功能，来检测输变电设备。总而言之，输变电设备物联网技术在运维优化、分析设计等方面具有很大优势，而且根据很多地方的实践经验来看，在管理输变电设备的过程中，解决多层次信息统一规范、分层分布设置物联网技术的问题刻不容缓。

1.2关键技术分析

输电线路在线监测与变电站在线监测组成了输变电设备的在线监测技术。拿变电站的线监测技术来说，拥有物联网技术支持，变电站在线监测的主要对象包括互感器、高压断路器、变压器等，监测内容包括介损、微水、局部放电等。获取到很多这样的数据会实时的影响到输变电项目的运行过程，输变电设备以后运行的关键就在这里。

2物联网技术在输电设备中的应用研究现状

早在20世纪60、70年代美国已经开展在线监测情况下的状态检修工作，并进行了大额投资与相关研究，这一研究也带动了许多工业领域里设备状态的监测与诊断技术的应用与开发，通过技术的不断发展与进步，至20世纪80年代，对状态设备的研究已经从发电设备发展到了输电设备，这一技术的发展使得许多国家受到积极影响，在设备应用开始转型的同时，日本也开始实施以监测为基础的电力设备状态维修，同时很多欧洲国家也利用状态监测技术来提高设备的检修效率。

20世纪90年代，很多名校以及重要的科研单位通过对物联网技术的开发研究提出了一套较为完整的监控规划，2003年输电在线监测系统的研发与应用得到了广泛重视;2008年，我国南方众多地区发生了十分罕见的冰灾，这一事故的发生也证实了输电在线监测技术的重要性，它可以有效的带动技术的发展。随着设备在线状态监测技术的发展，我国的电网公司于2008年颁布了有关检修的规范文件，次年又颁布了有关通用技术条件内容的文件;接着在2010年又颁布了四个文件，这四个文件所要表达的内容是输变电设备在各个系统中规范应用的相关内容。另外在2009年以后，我国的国家电网对智能电网的建设进行了进一步的规划，并在我国的大部分省份也建设了众多的设备监测试点。

就物联网技术的应用以及电网建设的现状来看，我国绝大部分地区省份都建立了比较规模化的监测系统，并且一部分省份也开始规划具有针对性的监控。

3物联网技术在智能电网输变电设备中的运用

3.1输变电设备的在线监测

在智能电网中所涉及到的输变电设备种类和数量繁多，导致设备的信息来源变得更加多样，加上设备评估决策技术参差不齐，输变电设备的运行对整个电网的安全、稳定产生了不利的影响。

输变电设备物联网是一个在物理空间和信息空间都具备较强关联性的高度复杂网络。输变电设备是智能电网从系统智能化向设备智能化的一般发展延伸，在物联网技术的利用下能够有效提升整个设备的在线监测水平，满足整个智能电网对设备信息获取的需要。

在物联网技术的作用下能够更好的研究输变电设备的信息模型、网络架构、感知体系、通讯模型，解决网络和信息通信不适应的问题。

3.2输电设备的状态监测

基于物联网技术的输电设备状态监测感知层主要体现在杆塔、输电线路等各个传感器上，利用监测技术能够更好地收集和利用各类数据信息，帮助相关人员更为全面、实时性的收集整理输电线路的各种状态信息，之后通过网络来将这些信息传输到数据中心。当前，输电线路在线监测技术基本被人们应用到气象监测、导线温度监测、线路绝缘子监测、风偏监测、振动监测、图像监测等。

从实际应用情况来看，在线监测技术在输电线路感知层中应用时候面临不同程度的供电问题。针对这个问题，需要相关人员借助先进的技术形式来思考怎样丰富发电方式，目的是提升低温储能能力，提升整个电力系统的供电能力。

3.3变电设备的状态监测

物联网技术是变电站智能化发展重要支撑技术形式，物联网技术在变电设备状态监测中的应用符合当前变电站管理的发展需求。感知层在智能变电站中的应用主要体现在过程层上，应用层在智能变电站中的应用体现在过程层上。

基于物联网技术的变电设备状态监测感知层借助各个传感器能够对各个设备、环境动力参数的收集。在系统运行中对变压器状态监测方法包含局部放电监测、绕组变形检测、侵入波监测、振动波动检测等。

变电设备状态监测的研究重点是局部放电，对局部放电的主要研究方法包含脉冲电流技术、超声波检测法、特高频监测技术等。电容设备包含电流互感器、电容电压互感器、耦合电容器、高压套管等，在电容设备的作用下能够有效监测整个电容量和介质损耗。但是当前电容设备在应用时需要着重解决频率波动大、谐波干扰、硬件不完善、环境温度不稳定等问题。

3.4输变电设备全寿命周期管理

电网资产全寿命周期管理是安全管理、成本管理、效能管理的在资产管理方面的有机整合，是在分析当前电网企业发展特点基础上，结合时代发展需要所总结出的电网发展新方向和新方法。在物联网技术的作用下能够借助传感器设备来密切监测整个电力设备的全景状态，并通过传感器和设备属性的关联实现对设备使用全生命周期的管理，从而提升电力资产设备诊断和评估的精准度。

在物联网技术的作用下能够更为全面收集整理输变电设备运行所涉及到的各类信息，具体包含工作环境、试验环境等，在综合考察分析的基础上选择适合的统计方法，分析设备寿命现状和未来发展应用。

结论

物联网产业是随着社会的不断发展与进步而兴起的一种新型产业，这一产业在未来具有良好的发展前景，物联网技术作为智能电网的一种重要支撑技术，它的发展能够很好地促进智能电网的发展。智能电网已经成为拉动物联网技术发展的重要动力，物联网技术的发展也加快了我国工业化的发展进程以及提高了公众生活的信息化水平。

参考文献

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