物联网技术在智能电网输变电设备中的运用

朱益民

（国网福建省电力有限公司漳平市供电公司，福建 漳平 364400）

在社会经济和科技的发展支持下，我国电力系统开始朝着智能电网的方向发展，输变电设备状态监测是智能电网建设的重要组成，在运行发展中也是实现输变电设备状态运行检修管理，提升整个输变电专业生产运行管理水平的重要技术手段。在智能电网的快速发展下，传统输变电设备监测不再满足智能电网的发展需要，基于智能电网的传统输变电设备监测被提升到新的高度。智能电网和物联网作为具有重要战略发展意义的高新技术形式，在近几年逐渐引起了世界各个国家的重视，二者的有效整合能够有效提升电网运行能力和服务质量，从而更好的促进电力企业发展。

一、物联网的定义与体系结构

所谓物联网，是指按照设定的网络通信协议，利用红外感应器、激光扫描仪、射频识别技术等信息传感设备将各种物品接入到互联网内，在互联网内实现物与物之间的信息交换与共享，实现物品的智能化、跟踪定位、监控与管理的一种新型网络。从物联网的定义中可以看出，这种网络的体系结构主要由网络、感知、应用三部分组成。网络模块主要负责在被监控对象周围布设各种传感器和无线通信节点，采集监控目标周围环境等的相关信息感知模块负责将由传感网络发送来的数据传输至无线通信设备之中，由各个无线通信设备汇聚一起，将所有传感数据发送到网关设备，最后由网关设备统一传输到物联网服务器中。应用模块负责将系统采集来的数据应用到各个终端设备之中，所以，该模块包含有许多终端设备。在Internet 的应用下，这些终端设备可以读取整个网络的数据与状态，可以通过人工决策和智能决策对网络进行反向控制。

二、物联网技术和智能电网输变电之间的关联

物联网是指物和物连接的互联网，在射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等传感器的作用下能够按照协议规定将任何物品和网络联系在一起，实现信息交流和通信的畅通无阻。

智能电网主要由输电、变电共同组成。结合智能电网的构成和特点，物联网技术在智能电网中的应用能够有效提升整个设备的运行管理水平，降低设备在检修状态下的应用风险，并在设备使用的时候确保整个设备的运行效率，也为设备的科学管理奠定良好的基础支持。

文章所涉及到的输变电设备物联网管理主要是以输变电设备智能化发展作为基础，依靠先进的无线射频识别技术、多媒体技术、智能传感技术等，按照电力系统的协议，借助信息化手段来对资产、电网运行情况以及输变电设备的运行状态进行动态控制和全生命周期管理。

三、物联网技术在智能电网输变电设备中的运用

（一）物联网技术在智能电网输电设备状态下进行在线监测

智能电网的输电设备使用物联网技术进行在线监测，是物联网技术众多作用中的一个重要表现。物联网技术能够对输电线路运行过程中的相关情况进行全面有效的感知，同时还能够不断提高监测的能力，在众多的环境条件下都能够被积极应用，比如说导线在出现垂弧、舞动以及风偏的状态下进行监测。

通过对互联网技术进行充分有效的应用，能够对输电设备的全过程进行观测，同时还能够针对其中出现的风险进行及时有效的预警。物联网技术在对输电设备进行在线监测的时候，还能够积极利用无源光波导传感器对导线受到污染的情况进行监测，同时还能够使用视频传感技术对线路的杆塔倾斜问题进行监控和管理。当输电设备相关线路出现故障的时候，还能够及时使用物联网技术对故障的具体位置进行确定，并提供出良好的自动诊断策略。

（二）基于物联网技术的检修资产管理

以射频通信数据通信并借助GPRS／CDMA 等无线远程传输，可实现对检修资产的实时同步管理。远端监控中心实现对检修资产日常操作流程中涉及到的任务、地点、检修资产实物、交接时间等信息进行记录，可通过GSM 短信提示或告警功能通知检修班组人员有关检修资产调配事宜；检修班组从库中领取调配检修资产，出库后的电子标签信息缺失经射频识别传输反映于远端监控管理中心，实现调配资产自动核查；归还后的检修资产电子标签信息重新反映于远端监控管理中心，可再次调配给其他检修任务实用。由此可见，基于射频识别的检修资产管理可实现实物信息与系统信息的实时同步优化调配管理，提高了检修资产调配的效率和目的性。可将检修资产日常管理活动与资产管理系统有效整合，实现对资产全生命周期的智能化动态实时跟踪及集中监控管理，减少了人为干预，避免各种因素造成的资产流失，提高了企业管理效率。

（三）输变电设备状态监测与检修资产管理一体化方案

输变电设备状态监测与检修工作关联性较强，将设备监测与检修资产监测有效整合，统一监控管理，可极大程度上实现跨部门的资源信息共享，提高供电企业运行效率和经济效益。一体化数据平台的设计则应考虑数据格式的通用性，将上送的监测信息按约定格式转化存储，并将远端监控管理中心需要的信息及时上送。同时，一体化数据平台还应能定制消息模式，如一般通知、告警等，便于监控管理中心方便调用并填写发布。远端监控管理中心主要完成功能：对设备的监控、状态评价、故障诊断以及线路动态扩容分析；对发现异常或故障情况，及时制定检修计划并通知发布；实现检修资产的实时监控与优化调配管理。

结束语：

综上所述，电力系统正朝着智能电网的方向快速发展，传统的输变电设备状态监测已经不再适应时代的需要。物联网技术融合了计算机、通信和控制等多个学科，具备全方位、深度感知特性，将其应用于智能电网特别是输变电设备管理领域是具有广阔前景的。