摘要：我国电网正处于快速发展的时期，随着电子技术的飞速发展，智能电网的继保自动化设施升级也迎来了新的挑战和机遇。然而在电网建设规模不断扩大的同时，原有的电网的运行维护工作已逐渐变得繁重。尽管管理单位在维护运行管理等方面做出许多努力，但仍然无法从根本上解决问题，而物联网技术通过综合应用计算机、通信、远程控制等先进技术，可以较好地解决这些问题。由此，文章对物联网在电网升级改造中的应用进行了研究。
关键词：物联网；电网；改造升级
引言
随着社会的快速发展，工业界对于电能的需求越来越大。而电网的继保自动化设备升级对于电网智能化、健康化发展有着至关重要的作用。未被升级的智能电网随着时间的发展，问题将逐渐凸显，对地区的安全用电和稳定发展造成了极大的干扰。基于此，本文针对智能电网的相关设施的升级进行了详细的阐述和分析，并重点对继保自动化设施的升级和改造进行研究。
1电力物联网应用架构分析
物联网在电力领域的应用，被人们称为电力物联网，成为电网建设中的一项基本而关键的技术。电力物联网应用系统是以物联网为核心组建的，它主要参考了传统物联网的体系架构，结合电网升级改造的应用特点，形成了一整套面向电力设备监测的物联网体系。一套完整的电力物联网系统在架构上主要由三个层次组成，由下至上分别为：感知层、通信层和应用层。感知层以各类传感器为基础组成传感器网络系统，结合RFID（RadioFrequencyIdentification，射频识别）、WSN（WirelessSensorNetworks，无线传感器网络）和GPS等技术对电网中的设备进行编码和感知，源源不断地对电力设备进行数据采集，得到与设备状态相关的监测信息及环境参数。通信层负责对各种监测数据和控制指令进行可靠传输，电力物联网系统对通信层的可靠性有很高的要求。系统一般会综合应用多种有线通信技术、无线传输技术、移动通信技术和数据接口技术，构建一个灵活的通信传输层。电力物联网系统的应用层主要是指物联网信息集成平台，该平台负责对感知层传来的数据进行接入、处理、存储和显示。
2物联网在电网升级改造中的应用
2.1继保升级改造要求
继保自动化设备升级需要符合相关的手续和要求，必须构建一整套合理可行的解决方案，包括提前审批相关的方案、提前向上级有关的部门申报停电和改造计划。此外，必须要与继保主管的相关单位提早进行协商和有关处理。当所有的申请和相关材料落实到位之后，方可以实施计划。班组人员必须对继电保护的安全票措施严格把控和层层把关，确保继保设备升级改造过程中无安全问题。在必要的条件下，可以对所有的施工人员进行准军事化管理，要求工作人员高度重视。
2.2输变电线路监测
根据实际需要，在传统的电网的主要输电线路上安装多种无线传感器，包括覆冰传感器、弧垂传感器、舞动传感器、拉力传感器，在主要杆塔上安装高清摄像机、防盗螺栓、倾角仪等设备。在变电设备中，安装各种放电传感器、气体传感器和温度传感器，对变电设备的状态进行实时监测。对于电网升级改造的输电线路监测一般以无线通信技术为主，通过3G/4G网络把数据发送至远程监控中心。监控中心的应用平台根据数据类型不同自动识别输变电设备的在线监测数据、巡检数据、高度数据和生产管理数据，同时完成数据的展示，通过可视化的方式为输变电设备的远程监测管理提供决策依据。通过大数据分析技术，还可以实现多层次、多维度的数据挖掘，完成数据的智能处理和在线故障诊断，实现输变电设备的全生命周期管理。
2.3继保自动化设备升级改造
必须严格按照当初协定的图纸进行，必要时需要在MATLAB模拟仿真软件进行仿真研究，确保实施工程的准确性。严厉禁止凭借记忆或者手改图纸对相关的继保设备进行升级改造。由于手改图纸可能经过很多人的修改，导致有关数据或原理不准确。禁止凭借记忆或者手改图纸，可以避免当现场和图纸资料不一致时，可以在施工过程中，降低发生错误的可能性。对于废旧的继保自动化设备进行拆除工作之前，一定要确保在断电的环境当中进行。此外，还应当做好相应的记录工作，特别是一些重要的设备。对于废旧的继保自动化设备不能采取破坏性的手段和方式，而是应当保证设备的完整性和有效性。因为在新的继保自动化设施投入到智能电网中不能够正常运行操作时，可以将旧的设备重新投入到智能电网当中，以保证电网的正常运行。继保自动化设备在拆除线的过程中，应当及时的做好相关的记录工作，并且需要再次的核实，避免在拆除相关的设备之后出现无标记的线路，给线路的恢复产生一定的影响。在继保自动化设备升级的过程中，应当先处理带强电的线路，然后再处理弱电线路。应当注意顺序，防止线路处理相反，给相关的人员产生威胁。对于强电的拆除，应当用绝缘胶带进行缠绑操作，避免裸露的电线含有强电，对施工人员产生威胁。
2.4变电配电智能巡检
检是电网运维工作中十分重要的一环，尤其是对于使用年限较长的电网系统，更是需要加强巡检力度。而传统的以人工为主的变电站巡检模式不仅耗费人力物力，安全性也难以得到保证，显然已经不能再适应当前的电网发展需求。通过物联网实现电网的智能巡检已成为电网改造升级中最具代表性的应用案例之一。在当前的实践中，采用智能巡检技术较好地解决了人工巡检中安全问题和效率问题，同时在各种参数的检测中比人工巡检具有无可比拟的优势，基于物联网的智能巡检可以在短时间内完成大范围、多参数、高可靠的巡检任务，大大提高了电网升级改造后的智能化运营水平。目前的智能巡检以智能机器人的应用最为流行，当系统向现场巡检机器人下发任务指令后，机器人需要通过内部算法模块自动进行最优巡检路径的规划，然后通过红外测温实时分析各设备的温度分布情况，并对过热的地方进行拍照，同时采集设备发出的故障声音，然后根据预设的条件进行故障分析和定位。
2.5班组人员的监护
在确定系统中的电压和电流时，必须有二次检修班组人员的监护，穿戴相应的防护设备，避免危险事故的发生。可以使用钳形电流表对电路中的电流进行测量。如果短接线的电流和之前所测得电流相同，则表示系统的电路衔接正常，可以打开系统中的连接片，依次进行下一步的工作。在短接时需要首先对N相进行操作，进而对系统中的其他三相进行短接。如果在对智能电网的继保自动化设备升级改造的过程中出现火花等现象，表明系统的连接线之间有问题，应根据具体情况立即将打开的电流连接片恢复或断电操作，待所有的问题解决之后再对系统的电路进行通电。新接电压线或者电流线时，应当避免二次回路中出现短路、断路等情况。如果出现绝缘性能差、线头裸露的情况，应当先对危险情况进行处理；对于接地线的情况，应当在线头的一侧贴上带有明显标记的符号，以便于后续的操作和处理，特别是在检修的过程中。对于电流接入系统，需要先将不带电的一端接入到系统，然后将带电的一端接入到系统，避免接反，产生危险。
结语
智能电网是当前电网建设的重要发展趋势，但电网的智能化需要大量智能化技术的支撑，而物联网技术的兴起和广泛应用恰好为电网智能化的发展提供了良好的条件。物联网技术在电网中的广泛应用，进一步提高了电网状态感知的深度和广度，是电力系统实现全面智能化改造的重要技术基础。
参考文献
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