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物联网技术下智能变电站辅助系统探析

发表时间：2020/11/12 来源：《基层建设》2020年第21期作者：周朝奎

[导读] 摘要：新时期背景下，智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。通过物联网，将上述各个子系统集成，全面实现变电站智能运行管理。

        安徽南瑞继远电网技术有限公司 230088
        摘要：新时期背景下，智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。通过物联网，将上述各个子系统集成，全面实现变电站智能运行管理。智能变电站的信息融合与辅助系统优化主要依靠物联网技术实现，物联网技术的应用水平一定程度上直接决定着智能变电站的快速发展。本文首先阐述了推进智能变电站辅助系统建设中的物联网技术应用意义，重点探析了智能变电站辅助系统建设中的物联网技术具体应用，希望能够推动我国智能变电站辅助系统建设在物联网支持下不断向前迈进。
        关键词：辅助系统；智能变电站；应用；物联网技术
        电力资源的应用过程，想要将发电厂发出来的电能向较远地方进行安全输送，需要升高电压，以高压电形式由高压输电线路达到远距离传输效果，在用电用户周边降低电压，此环节的工作便需要变电站来进行。传统工作方式存在着巡检周期长、工作量大、过于依赖工作经验、难以全面实时掌握变电站运行具体情况的问题。应用物联网技术建设智能变电站，构建电力物联网系统，赋予变电站智能、互联、自动等优势特征，达到无人值守的智能管理效果，其中辅助系统作为变电站物联网系统的重要组成部分，做好此系统各环节的物联网技术应用十分重要，是目前我国智能变电站建设和推广所面临的关键性工作。
        一、推进智能变电站辅助系统建设中的物联网技术应用意义
        随着互联网时代的到来，物联网技术在各个领域的渗透应用越来越广泛，推进智能变电站辅助系统中的物联网技术应用，不仅是智能时代发展潮流的客观选择，也是充分体现变电站辅助系统在支撑变电站设备设施安全可靠运行方面保障功能的有效途径[1]。现阶段，我国大部分变电站存在着独立设置各个辅助系统的问题，系统之间尚未建立起良好的智能交互能力，面临着数据集成度与共享度较低的现状，难以达到系统和设备信息互通状态，不利于变电站工作人员统一、全面、动态管理变电站工作。因此，加快物联网技术下的智能变电站辅助系统研究工作具有重要现实意义。
        智能变电站辅助系统建设中的物联网技术具体应用
        （一）辅助监控系统中的物联网技术
        智能变电站建设架构包括智能辅助环境监测系统、智能辅助监测数字化视频系统、综合自动化系统、继电保护数字化装置、采集系统、监控系统的平台涉及消防、门禁、安全警卫和环境监测子系统等，在子系统中引入物联网技术，可以从以往利用模拟信息输出、处理、采集的信息方式，革新为数字信息方式，形成和数字信息相适应的辅助监控系统及其通信网络[2]。
        （二）USN体系中的物联网技术
        近年来，物联网技术快速发展，依托物联网技术的USN体系结构受到了更多关注，在相关权威机构和部门的规范下，USN体系中物联网技术应用越来越完善。自2008年《Ubiquitous Sensor Networks》发布以来，智能变电站USN体系中的物联网技术应用研究和实践探索有了新方向，进一步规范了智能变电站传感器系统网络中的组成部分，强调了物联网技术在应用平台、中间件、接入网络、传感器网络中的价值，它与过去传统的USN物联网体系结构有所不同，泛在传感器网络的概念与如今的物联网概念相近，其根本任务为采集并处理物理世界的数据信息，在此过程中信息传递载体为网络，达到实现物与人、物与物的信息有效交互效果，形成具备信息服务优势的智能变电站信息系统。
        智能变电站USN体系辅助系统依靠智能计算技术分析以及处理信息，增强变电站运行和管理中感知物质世界的能力，达到变电站智能化控制、决策目的，结合移动通讯网、互联网、传感器网，构建物物之间、人物之间、人人之间充分互联的变电站运行网络。

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        （三）辅助系统中的物联网功能
        智能变电站辅助系统中的物联网技术应用功能并不单一，在对其研究和使用过程中，可以从以下几方面入手。
        第一，监测温度。物联网技术在电缆接头、动力电缆中的应用，可实时检测温度状态，引入结构胶方式安装无线温度传感器，在可能出现发热情况的变电站高压输变电设备区域安装此传感器，温度变化数据由控制器动态读取出来，在电池电压的测量以及射频通讯芯片启动后，经由射频信号将温度数据信息向传输基站进行发送，基站获取数据信息，进行记录、保存，为智能决策提供依据。
        第二，检测视频。检测视频系统中的物联网技术，在出现系统入侵行为时，会自动触发系统报警操作，智能视频系统与视频检测系统开始联动工作，侵入目标被有关摄像机进行自动凝视，监视器最顶层自动弹出视频图像，变电站值班工作人员便能直观、迅速了解现场具体情况。智能变电站控制主机在同一时间向入侵行为现场音频设备进行音频信号发送，告警现场入侵人员，变电站值班工作人员也能够向现场通过麦克风设备进行实时告警，让可疑人员在双重警告下停止入侵行为。
        第三，通风采暖辅助系统。变电站通风采暖子系统依靠物联网技术保证监测的温度、湿度（室内外）情况准确性，系统主机接收监测信息，作出相应指令，这些控制命令由温度、湿度监测前端高效执行，结合室内温度与湿度具体情况，智能化控制变电站排风机风向和温度、空调风向和温度，空调系统和通风系统的切换控制符合变电站温度以及湿度变化。
        第四，监测避雷器状态。智能变电站的温度监测装置与监测避雷器状态装置在物联网技术的应用下，能够对数据传输基站进行数据信息共享，常见的前端采集设备包括监测电压的传感器、检测电流泄漏的传感器，在具体运行时，泄漏电流被微电流CT进行有效采集，所有数据的具体采集时间被准确记录下来，结合采集数据由控制器度电流泄露总有效值进行精准计算，明确谐波值，在发生避雷器运行异常问题时，能够做到告警信号的正确、实时发出，达到在线实时监控避雷器联网安全的作用。
        第五，给排水辅助系统。智能变电站应用物联网技术优化给排水监测辅助系统，可以对给排水设备运行情况做到了如指掌，动态掌握排水量、用水量数据，对污水池水位、检测污物工作开展提供保证，并发出异常警报，系统水箱水位被实时监控和检测，给排水设备的开启与停止达到自动化控制效果，有助于智能处理积水、检测工作。工作人员做好浸水检测节点的安装工作，自动排放积水，智能完成摄像头联动的启动操作，对现场情况进行直观查看，省时省力优化检查，查询具体浸水状况，为给排水系统运行的可靠性、安全性增加保障，同时对值班人员灵活工作给出相应提示[3]。
        结束语：
        将新信息技术应用到传统电网，是智能电网的技术创新。物联网技术将广泛应用于智能变电站辅助控制系统。现阶段我国智能变电站辅助系统中的物联网技术应用还处于继续深入探索阶段，还没有形成成熟、完善、健全的技术体系，未来还要进一步加大研究力度，积累可靠经验，体现智能辅助价值。
        参考文献：
        [1]吴任博，熊文，石磊，等.基于物联网的智能变电站一键式顺控操作系统[J].电子设计工程，2020，28（8）：165-169.
        [2]吴腾，周志中.物联网技术架构下的智能变电站在线监测系统研究[J].建筑工程技术与设计，2020，10（14）：2481.
        [3]王迎秋.基于"互联网+"技术的变电站发展方向探索[J].电工技术，2020，16（13）：101-104.