王先强1 陆建锋2
(云南电网公司怒江供电局 云南省泸水市 553300)
摘要：针对当前变电站继电保护设备存在的诸多问题，为了进一步提高继电保护设备的运维效率，设计了基于泛在物联网的继电保护设备智能运维技术。此技术通过射频识别技术来实现对于继电保护设备的移动巡检。通过搭建起的基于泛在物联网的智能运维框架，充分提高变电站继电保护设备的运维效率。
关键词：泛在物联网 继电保护 智能运维技术
继电保护作为电力系统的第一道防线，在电力系统的安全、稳定稳定运行中够发挥了巨大的作用，继电保护是否正确动作，事关电力系统的安全，国网和南网明确继电保护设备的重要性，因此也格外重视对于继电保护设备进行状态评估以及预警检修等相关工作。当前在我国继电保护设备的运维过程中存在诸多问题，例如继电保护设备无法适应大规模特高压直流输电的要求，在运维过程中也缺乏相应的状态检测手段[1]。
1 继电保护运维与泛在物联网
1.1 运维现状
对于继电保护设备安全性和稳定性的保障是保证电网安全的必然要求。但是当前在我国继电保护设备的运维过程中去很明显存如下四个方面的问题：（1）我国大多数继电保护设备的运维都是利用人工来进行的，不仅需要花费很多的人力资源，同时加大了工作难度。（2）在当前继电保护设备的运维过程中并不能保证对于继电保护设备实时监控。（3）在运维的过程中十分依赖人工，缺乏自动化巡视和检验技术[2]。（4）相关技术研究仍不到位，针对在运维过程当中出现的问题，没有办法及时予以解决，造成了人力和物力的浪费。现在互联网技术的进一步成熟，将使得对继电保护设备的运维呈现出无纸化、便捷化等特征，增加自动化技术高级应用也是在继电保护设备运维过程中的必然。
1.2 继电保护运维现状
1.2.1 泛在电力互联网
物联网这一概念最早在1999年被提出，物联网是指通过将互联网技术智能感知技术、通信技术用过有效结合从而实现对于万物的追踪和监控。随着现代信息技术的不断发展，物联网技术以及不断渗透进入各个领域。电力系统作为一个复杂的系统，它涉及到了人与物之间信息的双向感知，也正是由于这种特性，从而使得物联网技术在电力系统领域迎来了一次新的发展浪潮。2019年我国国家电网首先对于放在电力互联网基本概念进行了阐述，将放在电力互联网解释为将电力系统各个环节通过相应先进技术控制，从而最终实现电力系统各个环节高度配合与协作从而实现电力系统的全面状态感知保证电力系统信息的高速处理。
1.2.2 泛在电力互联网基本功能
泛在物联网通过利用物联网技术、现代信息技术等相关技术进行深度融合之后，将能量流，信息流等诸多分工融合到一起，这也进一步带来了行业发展模式的巨大变革[3]。就电力行业来说，未来电网的生产运行模式也由于泛在电力物联网的出现而逐渐发生了转变，如下图1所示为未来电网生产运营模式变革图。
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图1 未来电网生产运营模式图
各个部分有其各自的侧重点，就感知层而言，其更多的是对于电力系统多元信息的感知，其实际功能在于为数据的控制提供相关依据；而网络层更多的是注重网络信息交互通道的建设，通过多样化的通信方式，从而保证各种类型的电力业务都能够根据实际需求来进行一些合理的选择。
2 继电保护设备智能运维
2.1 总体方案设计
从变电站的实际需要出发，在进行基于泛在物联网技术的继电保护设备智能运维技术设计过程当中考虑到将物联网技术与网络通信技术以及移动终端技术进行有效结合从而提高对于继电保护设备的监控水平。应用层能够实现各个维度数据的有效控制和管理保证电网内各项业务的顺利开展；而利用平台层充分实现对于继电保护设备各个应用的统一管理。网络层更多的是起到连接和沟通作用，负责信息的传递和运输。其基本运维系统架构图如下图2所示系统的部分应当要包括主站系统，移动终端以及身份标识系统等等。
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图2 运维系统框架图
2.2 功能实现
2.2.1 移动终端
就整个继电保护设备只能用于系统来说，其最为核心的部分应当是移动终端技术利用移动终端技术能够帮助作业人员打破时空限制，进一步提高继电保护运维工作效率。就是基于工作来说移动终端技术其具备以下四大方面的优势：首先移动终端具备有多种输入与输出方式，因此能够更好的与物联网传感设备进行通讯机制，移动终端可使用Android操作系统能够最大限度的满足不同用户的个性化需求。另外移动终端其更加注重设备的人性化以及功能性及人机交互功能开发水平更高。
2.2.2 数据中心平台
在此智能运维系统运转过程当中，首先通过技术手段来获取相应信息之后利用云计算功能将所获得的数据识别并记录进数据仓库之中[4]。通过建立起数据中心平台能够进一步的提高进一点保护运维系统的运行稳定性，这将为二次系统运维提供有力支撑和保障，同时通过数据中心平台的建设，也能够让海量的资源得到充分的利用进一步的提高，对于继电保护设备运维系统的完善水平。通过云平台的存储以及现代计算机技术的优势，能够实现对于继电保护设备平台数据的动态调用，进而实现自动分配功能。
2.2.3 业务应用管理
基于泛在物联网的继电保护设备，智能运维技术在一定程度上实现了对于运维数据的采集以及流程化传递，并建立起相应完备的信息数据库，为实现继电保护设备的精细化管理提供有力的数据支撑，这对进一步提高机电保护设备全寿命周期内的实时监控和管理提供有利条件。继电保护设备业务应用管理，其主要包括有设备台账管理、巡检、检验、验收、缺陷管理等诸多内容[5]。设备台账管理及主要功能在于改造设备的台账信息进行录入，这能够为机电保护设备与设备识别代码之间产生相应联系，从而方便下一步操作。
2.3 智能运维实现流程
根据上述内容可以得出基于放在物联网的机电保护设备智能运维流程如下图3所示，在运维过程中，首先登陆智能运维系统，而后读取RFID标签，当身份识别成功之后便需要对于RFID用户的存储信息进行修改，在读取RFID标签信息之后，系统会调取运维内容，在读取记录运维结果之后上传运维数据到数据库，最后进行数据的分析诊断[6]。
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图3 继电保护设备运维流程
结束语
新一代电力系统继电保护智能运维技术能够满足新发展情况下电力系统运行需求，针对当前变电站继电保护设备运营过程当中存在的不足，将网络通信技术以及移动终端技术融入到继电保护设备的运维过程当中从而提升运维效果。
参考文献：
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[2]闵家新,郎小毅,李洋,张健,程选吉,林俊儒,李一鸣.基于泛在物联网的继电保护设备智能运维技术[J].科学技术与工程,2021,21(03):1024-1029.
[3]孙辉,张国庆,高博,汪玉,李远松,李圆智.采用组合赋权法的智能变电站继电保护设备状态模糊综合评估[J].电测与仪表,2020,57(07):23-28+34.
[4]许凯. 智能变电站继电保护设备状态检修实际应用的研究[D].山东大学,2018.
[5]笃峻,叶翔,葛立青,杨贵,周奕帆.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J].电力自动化设备,2016,36(07):163-168+175.
[6]师元康. 新一代智能变电站继电保护设备状态评估技术研究[D].华北电力大学,2016.
作者简介：王先强（1993.05--），男，布朗族，云南临沧人，电气工程及其自动化专业，研究方向为继电保护、电力系统分析。