何玉杰 龚海峰
国网阿克苏供电公司 新疆 阿克苏 843000
摘要：科技的发展，我国的物联网技术有了很大进展，大数据、云计算、移动通信等新理念也在不断推行，这为泛在物联网的建设提供了支持，文章探究泛在物联网在智能变电站中的运用发展规划，讨论泛在物联网以巡检机器人形式运用于智能变电站的具体情况，认为泛在物联网能够改善智能变电站功能。
关键词：继电保护；泛在电力物联网；大数据
引言
随着全力推进电力物联网高质量发展，打造世界一流坚强电网，提升电网建设能力，提高智能化变电站建设效率，深化标准化建设，推进模块化建设，工厂预制现场搭接的装配式建筑在模块化智能变电站中得到深化应用。而伴随工业物联网与坚强智能电网相互融合，云计算服务器及云计算服务软件为电力相关信息系统及电力各个专业管控平台提供图像监控、环境监控所需的信息服务，增加进出车辆牌照识别、人脸及行为识别、火灾烟雾图像识别、设备状态等视频智能分析功能，推动智能变电站内远程可视化、在线监测标准化与精细化发展。模块化智能变电站紧凑的空间布局＋繁杂的埋管布线对装配式建筑物的设计及应用提出了新的要求。
1泛在电力物联网概念
泛在电力物联网是指采用“大云物移智”的现代先进通信和信息技术对电力能源中的人、机、物进行连接，对电力系统的生产运行、运行管理以及客户服务等进行相互渗透以及深度融合，从而能够全面感知电力系统状态、高效处理多源信息、便捷灵活应用多类型功能。我国电网公司对泛在电力物联网的定义是：将发电公司及其设备、输电系统及其设备、电力用户及其设备以及人、物进行连接，形成以电网为枢纽的数据共享体系，为发电、输电、配电、用户以及政府社会提供服务。泛在电力物联网基于泛在感知、高性能通信和数据信息处理以及高级电力应用，实现电力系统各个环节电力流、数据流以及业务流的一体化深度融合，以提升电网的安全运行性能和效率。泛在电力物联网的主要特征包括：(1)终端泛在接入，在电力系统各个环节布置各类感知装置，源-网-荷多源信息数据能够广泛实时接入，各类网络资源通过多层次通信网进行交互；(2)平台开放共享，技术层面和业务层面都呈现高度开放特性，数据模型具有标注化的发展趋势，促使多源信息数据的融合以及共享；(3)计算云雾协同，智能网关以及云平台的部署可分层处理数据，雾计算通过延伸和扩展云端的计算和存储能力来处理和提取边缘侧的关键数据，能够缓解数据传输量和提高设备的响应速度；(4)数据驱动业务，广泛收集不同环节的数据信息，基于大数据技术提取电力业务中的关键有效信息；(5)应有随需定制，云平台汇集了海量的电力运行、应用和控制参数等数据，通过实时处理电力流、数据流以及业务流，可根据需求进行业务的灵活定制。
2泛在物联网在智能变电站中的具体应用
2.1以巡检机器人的形式运用于智能变电站
比如在某110k V的变电站中设置一个“机器人员工”，其每天的工作是巡视变电站现场设备的安全，该变电站是全国第一座智能全感知变电站，这个“机器人员工”就是该变电站的“贴身医生”，可24h在线服务。这是一个白色的机器人，有着非常可爱的外形，体积也不大。它的实际功能是巡视检查站内开关柜的运行情况。有2个摄像头位于机器人的顶部，其中一个摄像头负责检查机器的外观，另一个摄像头负责检查机器的运行状态，比如检测设备在运行时温度是否会升高。机器人一旦发现异常，就会第一时间发出警报，工作人员在得知后，会及时采取有效手段予以解决。在该智能变电站的内部有多个智能感知设备，包括巡检机器人、红外摄像头和无线温度监测设备，能24h监控智能变电站的五脏六腑。运用这些智能设备守护变电站的安全，可保证变电站能够稳定为周边的用户直接供电。
传统模式下，检修设备具有一定的周期性，在检修时会用到人工的手持仪器，而如今得知安装状态，就能成功感知设备，从而获得主设备的实际状态，通过实时分析可及时发现其中存在的异常状况。
2.2加大推进标准化建设
深化应用综合辅助控制系统典型设计方案，使得各方案的摄像机、灯光控制、空调控制等系统配置标准化，为工程预制管路预埋提供了前提，使得设计可尽早介入、尽早干预、尽早生产，减少现场返工工程量。
2.3便携式移动终端信息发布
采用便携式移动终端对全网设备总体运行概况、电网故障分析报告、继电保护专业巡视情况、设备异常预警以及设备运行状态等多源信息进行发布，其中全网设备总体运行概况是采用图形化方式显示全网厂站、设备接入及通道概况，地理导航及最新电网故障报告等；电网故障分析报告是实时展示全网发生的电网故障报告信息，内容包括故障时间、故障设备、故障类型、故障性质、故障测距及故障时保护动作情况、录波波形等；继电保护专业巡视情况是通过自动巡视发现的保护设备软压板、定值、开关量与基准值不一致结果及其明细；设备异常预警信息包括运行设备异常告警、频繁中断、频繁启动等异常结果信息；设备运行状态信息是指按照地区、厂站、设备分层可视化展示设备全景状态，将设备面板灯、告警光字牌、动作光字牌、压板状态、定值区等集成于一个画面进行展示，便于专业人员了解设备运行情况。
2.4ZigBee 无线技术
具有成本低、功耗低、距离短、传输率低特点的无线通信设备在无线通讯市场中已长期存在，然而基于各种协议和标准的无线技术产品的售价一直居高不下，也就导致无线智能照明控制系统一直无法得到广泛应用。基于 ZigBee 技术的针对控制无线灯具的解决方案有以下特点:1)标准。基于 ZigBee 技术的控制无线灯具解决方案，定义了包括感测设备、调光器和灯具开关的一系列规范。从而实现了来自不同厂商的硬件可以混用、通用，甚至互换，保证了众多生产商的利益和用户的硬件投入成本。2)网络。ZigBee 网络在全球范围内统一使用 2． 4 GHz的无线信号进行通讯，基于此技术的系统布设网络、组网都非常灵活。系统中诸如感测设备、遥控设备、调光设备和灯具开关等硬件都可以作为系统网络中的协调器和路由器。同时采用多通道通信，抗干扰能力和中继能力相比早期的无线近场通信技术都有不同程度的增强。3)自由。用户可以在任何时候通过 ZigBee 的网络协调器非常方便地任意组合或调整系统内灯具和控制器之间的联系、添加或删除系统中的照明设备。4)延伸。采用 ZigBee 网络技术实现对灯具短距离无线网络控制，是目前的发展趋势，变电站场区内的安防、照明、采暖等电器控制都会用到 ZigBee 控制网络。但无线通信技术还是不免会受到同频无线电干扰、建筑物遮挡及天气状况等影响通讯信号的强度，从而影响对灯具的有效控制。并且该控制方式需要将传统的单火开关改为零火开关，即在单火开关的基础上，增加布设零线才可使用。
结语
综上所述，国家电网对泛在物联网在智能变电站中的运用制定了相应的发展规划，需连接电力系统的各个环节，优化供电站的供电效果，实现统一的物联管理。以巡检机器人的形式运用于智能变电站，可实时监测并分析变电站的运行情况，目前也正在发展新的试点项目。
参考文献
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