简哲
国网冀北电力检修分公司 北京 102488
摘 要：本文重点针对物联网技术，在特高压变电站当中的具体应用展开了全面分析和研究，针对电力物联网分层体系架构进行了介绍，同时对物联网技术在特高压变电站当中的应用要点进行了阐述，全面提高特高压变电站的运行工作效果，为人们的日常生活和生产提供出安全稳定的电力资源。
关键词：物联网技术；特高压变电站；应用
在最近几年的发展过程中，随着我国电力产业的快速向前发展，国家电网也制定出了全新的建设发展目标，要努力建立起一整套科学完善的电力资源供应网络，要有效实现各项业务工作流程、数据收集流程相互融合的高效化能源供应网络。当前我国国家电网企业单位针对特高压变电站的建设和运营工作给予了高度重视，有效建立起特高压直流电网系统结构，有效做好各级供电单位的相关管理工作，要有效基于物联网基础之上，对各种先进的人工智能技术、大数据收集储存技术、云计算技术以及先进的移动互联网技术进行综合运用，全面提高国家电网系统的信息化智能化以及集约化发展层次，推动我国电网能源资源配置工作的快速向前发展，防止出现大量的电力资源浪费，并且推动我国信息化技术不断朝着更高目标上发展。
1.供电系统内部物联网系统分层体系结构
随着我国物联网技术的快速向前发展，在物联网系统内部会产生大量的信息流、业务流和能量流，同时各工作环节之间相互衔接，全面提高供电网络的工作稳定性和效率。在未来的供电网络运营和发展过程中，在整个管理工作模式和供电形势上会出现进一步转变，基于物联网技术结构体系下，供电网络的整体结构也会产生相应的变化，主要包含感知层、网络层以及应用层等几个重要层面所组成，具体如下：
首先，在应用层当中，主要是对电网运行过程中所收集到的参数数据，以及用户用电量数据等进行分析和使用。针对用户方面和相关供电运营业务等建立起相应的目标工作平台，可以充分实现供电网络用户单位、电厂单位以及各种能源供应单位之间的有效衔接，全面提高能源的综合使用效率[1]。
其次，是网络层网络城作为互联网内部提供出安全方便的信息通道，为物联网各项信息传输工作提供出专用的互联网络。在物联网通信工作过程中，根据供电单位的实际工作状况，供电距离长短供电成本以及供电效率等多方面因素进行综合分析和选择，其中重点包含了移动网络、光纤网络、同轴电缆以及最新开始推广使用的5G技术。
最后，是平台层平台层。属于一种信息储存和管理的工作单元，主要负责电网的供电运行，用户用电等各方面数据的收集和分析。通过平台层的建设有效解决了传统供电系统运行信息比较零散、信息不集中等多方面问题，充分实现各项信息之间的互联互通，方便各个环节的工作信息得以快速共享和使用。通过建立起数据中心云平台等形式，可以充分实现各项数据信息的实时性搜集和使用，充分发挥出物联网技术在供电网络当中的作用。
2.特高压变电站当中对物联网技术的应用分析
2.1电力设备状态在线监测技术
当前在特高压变电站内部在线监测系统当中，主要涵盖了变压器高抗油色谱金属封闭气体绝缘开关、断路器动作特征、避雷器在线监测系统以及铁芯夹件电流等。各系统之间和监控系统没有直接的关联，无法对设备工作状态进行综合评估和分析，经常需要通过人工操作对数据信息进行收集和汇总。比如，通过每天对比、每周对比以及每个月对比等方式来加以开展，这种传统的工作方式效率低下并且容易出现误差。
通过物联网技术的有效应用，可以将上述各项系统之间进行有效衔接，将系统运行过程中产生的各项数据直接传输到控制平台当中来进行分析，从中做出正确的工作决策并且对电力设备的实时性工作状态加以了解。基于电网故障特征，神经网络智能识别系统的应用，可以对特高压变电站内部的各项系统设备的工作缺陷，以及缺陷问题的等级与运行状态进行判断，并且及时发出警报信号通知到检修工作人员来进行处理[2]。
2.2电力设备故障诊断和分析
特高压变电站内部的电力设备在工作过程中，会出现多种物理和化学反应，其中包含了电场、磁场，等整个运行工作机制比较复杂，通过人工智能技术的应用可以深入挖掘供电系统内部的故障问题原因，并且有效结合传统的故障诊断模型，以数据驱动和模型驱动为基础，研发出一种全新的故障诊断工作模型，依照大量案例分析有效建立起诊断判断数据库，对供电设备运行过程中产生的各种问题进行及时解决，同时通过大数据分析技术，对特高压变电站内部的电力设备故障产生的规律、异常情况、表现形式以及整体的变化发展趋势等进行综合对比和研究，从中对供电设备的故障问题进行准确判断和定位，生成相应的故障分析报告，有效帮助检修工作人员，可以快速应对各种供电设备故障问题，提高设备检修工作效率，有效防止变电站内部设备出现更加严重的损坏问题。
2.3变电站设备的智能化运行和管理
由于特高压变电站内部变电设备的种类相对比较复杂同时，在结构原理上各有不同，各种数据收集量较大，传统的认为工作方式整体的效率比较低下，同时也存在较多重复性工作，加大了工作人员的工作量。基于物联网技术环境下，建立起智能巡检管控工作平台，可以直接通过无人机巡检机器人、视频监控、红外监控以及系统在线监控等多种设备，对特高压变电站内部的各项工作数据进行实质性收集和储存，同时开展全过程自主化智能化以及标准化作业。通过人工智能的控制工作方法，有效保证对工程施工现场的作业环境、作业流程以及安全工作器具等进行全面监控和了解，充分结合地理信息系统、GIS技术以及三维可视化技术等，对整个特高压变电站内部的设备运行情况进行前景显示和监测，以此来有效实现精细化设备管理，有效降低工作人员的工作强度。未来的发展过程中，传统的变电站设备检测和维护工作方法，将会逐渐被更加先进的互联网技术所取代，将会有很多工作流程被智能控制系统所代替，全面提高特高压变电站的运营管理工作效果，降低不必要的人力资源投入量，推动我国电力产业不断朝着更高目标上发展[3]。
2.4现场作业监管系统
由于特高压变电站内部电力系统的运行和维护工作相对比较复杂，整体的工作量较大，相关工作人员经常会产生人为性错误操作问题，造成比较严重的安全隐患。通过物联网技术的有效应用，通过人脸识别车辆识别、射频识别以及越界提醒等智能化防护技术，可以对整个特高压变电站内部实现全方位无死角的实时性监控，有效实现工作现场人员的安全调度、现场工作人员监测以及现场工作人员之间的实时性交互等多方面管理，以此来最大限度上降低安全隐患问题的产生。根据变电站三维扫描数据的应用，可以实现对作业区域的合理布防，同时通过对视频监控智能化技术的应用，有效识别人员的行动与活动范围，发现工作人员存在危险行为会及时发出警告信号，并且进行拍照上传到监控系统，通知相关安全监管工作人员来进行处理。
3.结语：
由此可以看出，在特高压变电站内部通过物联网技术的有效应用，可以全面提高变电站内部设备运行管理和监测工作效果，同时还可以实现对整个变电站内部的人员安全防护，降低工作人员的日常工作量，同时提高整个变电站的供电工作安全性和稳定性。
参考文献：
[1]何奉禄,陈佳琦.智能电网中的物联网技术应用与发展[J].电力系统保护与控制,2020,48(03):58-69.
[2]保积秀,张真,闫涵.基于物联网技术的智能变电站二次运维管理系统[J].电子技术与软件工程,2020(01):220-221.
[3]马助兴,付炜平.基于物联网技术的变电站智能安全管控系统的设计及实现[J].电子测量技术,2019,42(23):6-14.