刘涛
国网长治供电公司变电运维中心，山西长治046000
摘要：当前，国家对智能电网的发展颁布了一系列的政策支持，同时公布了未来智能电网的工作计划，物联网技术在输变电设备管理中的应用成为我国社会经济发展中备受关注的内容。电网的安全运行需要多个系统的配合，具体包含信息流、业务流、电力流的配合，在彼此的配合下确保智能电网所收集的信息是无损的，并确保各个信息在传输过程中的顺畅。物联网技术在输配电管理中的应用能够借助技术形式实现各类信息资源的有效整合，确保各个通讯资源能够更好的为电力系统运行提供服务支持。为此，文章结合物联网技术的发展和智能电网的建设，就如何更好的将物联网技术应用到智能电网输变电设备中进行策略分析。
关键词：输变电设备；物联网；关键技术
1输变电设备物联网基本概念
输电、变电是智能电网的重要组成部分，将物联网技术应用到智能电网中，可以显著提高设备整体管理水平，保证设备在线监测效率，降低设备检修状态下的风险性，为实现科学管理设备奠定基础。本文所分析的输变电设备物联网管理，主要是以输变电设备智能化为基础，依靠智能传感媒介、射频识别技术、多媒体等智能型设备，按照既定的电力系统规约协议，以信息化手段为依托，对输变电设备的运行状态、资产以及电网运行情况进行全寿命周期管理与动态控制的过程。
2研究输变电设备物联网的技术思路
2.1研制输变电设备物联网一体化的智能监测装置
针对通讯模型与接口规范及输变电设备全景信息，研制出传感器来支持输变电设备物联网的智能监测，对一体化智能监测装置进行开发分布自治，适用于构建输电线路、换流站与变电站设备物联网。在输变电设备的网络智能化系统中，一体化智能监测装置是核心组成部分，其主要包括有：多媒体设备、电子标签、智能传感器、监测主LED等。一体化智能监测装置在输变电设备物联网技术中，核心功能就是设备状态、数据传输和信息处理，瘦这些功能的支持，一体化智能监测装置能完成计划数据解读、故障信息处理、缺陷数据查询、试验数据传递、停电信息分析等功能，保证操作人员能更清晰的认识输变电设备运行。监测主IED连接该检测装置，依靠综合信息查询、深入数据分析、模糊匹配等方法，交互控制设备信息，从而更加直观的反映输变电设备突发问题、故障信息等资料，为设备管理、控制、保护提供帮助。
2.2研究输变电设备全景信息模型及物联网体系架构
构建具有协同自治能力的输变电设备物联网的智能分析应用数据传输、信息集成融合以及信息感知等分层分布式体系架构，研究输变电设备适配方法及其全景信息模型标识体系，树立起输变电设备的全景信息模型和规范。
2.3输变电设备接口体系构架研究与物联网通信模型
研究适合用在换流站、输电线路与变电站的物联网信息交互技术，输变电设备物联网的传输实体与通信模型之间的接口规范基于IEC标准，建立通信架构来输送变电设备物联网。
2.4研发输变电设备全景信息集成平台
研究基于IEC标准的输变电设备全景信息的协同、共享和集成处理技术，和公共安全信息的共享与接入技术，对输变电设备的一体化全景信息集成平台进行研发。
2.5研发输变电设备全寿命周期管理系统
基于全景信息输变电设备综合的评估方法进行研究，全业务覆盖输变电设备资产管理、事故预警、状态评估、故障处置、状态维修、故障诊断等功能，开发输变电设备全寿命周期管理的系统基于经济性与技术性分析，基于物联网输变电设备的全寿命周期制定标准体系与管理规范。
3输变电设备状态监控的物联网体系架构
3.1智能感知层
基于物联网的输变电设备智能感知层是利用物联网感知技术中的智能化传感器、EPC标签、红外感应器、全球定位系统等来对电气设备运行状态和全寿命资产信息进行统一的智能感知。
3.2数据通信层
数据通信层能够为数据信息的解析和传输提供重要通道支持，并强化数据信息应用的移动性和感知性，实现设备的无缝透明接入。输变电设备物联网的数据通信层包含传感器网络层、变电站层、供电局层。第一，传感器网络层。传感器网络层能够为智能监测装置提供网络接入功能、移动性管理等，在光纤、宽带电力线载波或者短距离无线通信技术的作用下来实现对设备状态的全过程监测控制。第二，变电站层。变电站层是基于IP系统的统一的、高性能、扩展性良好的网络，根据变电站的电压等级，变电站层的变电设备智能移动终端在串口通信、光纤通信的作用下能够实现对整个系统信息的监控。第三，供电局网络。供电局网络在运行的时候负责整个区域范围内变电站和输电线路信息的汇总传输，从而实现各个信息的交互处理。
3.3信息整合层
信息整合层采取面向服务架构的SOA和企业服务总线，能够为信息的连接提供精准的接口和业务服务，通过对多源异构数据特征的挖掘和提取能够实现对海量数据信息的处理、应用。
4物联网关键技术在输变电设备中的应用
4.1输变电设备在线监测
设备状态检修是智能变电站建设需要实现的目标之一，随着国家于2008年颁布了首先在输电设备状态在线监测方面的应用，指的是将传感器和杆塔、输电线路以及重要设备等连接起来实现信息数据的采集。通过多种类型传感器的综合信息评估得到监测结果，在具体应用中主要是以4G为主要链路，可实现更好的信息传输。在监测系统中，数据采集、存储和分析是主体，但是关于深层次的数据挖掘以及可视化的展示目前还有待进一步的开发研究。此外，通过上述物联网的层次分析了解到，感知层便是过程层，应用层便是控制层。所以智能的变电站是智能电网中的典型设备，利用物联网技术对其进行监测工作原理基本和对输电设备的监测一样，但是因为监测对象的变化所以采用的监测方法也将有所不同。油中溶解气体、局部性放电在线监测是对关键状态的监测，比如电流互感器和电容式电容互感器的监测对象为电容量和介质损耗，但是还需要监测频率波动和相关温湿度的可靠稳定性，可通过避雷器阻性电流分量以及功率损失等来实现在线监测。
4.2输变电设备综合评估
综合评估方法是对输变电设备的故障进行判断、预测并提出检修意见。在应用物联网技术以后，输变电生评估系统的应用效果大大提升，不仅减少了外界因素的干扰而且评估模型变得简单化，通过改进创新以后可基于全景信息的输变电设备进行综合评估，主要涉及输变电设备的故障诊断、事故预警、状态评估、故障处理、状态维修和资产管理等。
4.3输变电设备全寿命周期管理
因为输变电设备在电网运行时具有十分突出的地位，为此必须要保证输变电设备的安全与质量，而利用物联网技术进行全寿命周期的管理可实现以最低成本获得最大的经济效益。但是出于对输变电设备维护成本和运行成本的考虑，往往只从建设和采购成本上去分析，评估体系不够完善使无法有效完成对输变电设备的全生命周期管理。在智能电网的建设中，采用物联网关键技术，比如信息感知技术，可通过传感器实现对输变电设备的全部运行状况的监测，评估输变电设备的寿命从而实现以较低成本获得最佳运行效果的目标。
5结语
综上所述，本文对物联网关键技术及其在输变电设备中的应用进行了系统的分析，指出在电力系统智能化建设中，采用物联网技术对输变电设备的在线状态监测、综合评估和全寿命周期管理，可提高输变电设备的质量和智能化。因为物联网技术越来越突出的优越性，将其应用到电力系统智能化建设中，可提高智能网建设管理的水平。而在输变电设备中的应用可进一步提高设备的智能化程度，提高电力运输的稳定和输变电设备的连通性，使输变电取得更理想的效果。
参考文献：
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