物联网技术在输变电设备管理中的应用

张祥明

中国葛洲坝集团电力有限责任公司

物联网技术在输变电设备管理中的应用

张祥明

中国葛洲坝集团电力有限责任公司

本文以输变电设备管理作为研究对象，探讨物联网技术在输变电设备管理中的应用及相关问题。首先对物联网技术进行了简要概述，主要介绍了输变电设备状态监测技术及相关的全寿命周期管理问题，并在此基础之上，从智能电网的角度、作用的角度、管理效用的角度深入探讨了物联网技术在输变电设备管理方面的应用问题。希望能够通过本文初步论述可以引起更多的关注与更为广泛的交流，从而为该方面的理论研究工作以及管理实践工作提供一些有价值的信息，以供参考。

物联网技术；输变电；设备管理；应用

随着经济发展、社会进步，我国已经初步实现了现代化，从基础建设方面看，完成了诸如电网改造等大型工程，而且随着对于信息技术的广泛应用，以及各种设备、技术的发明创新，正在逐渐向着智能电网的方向转型与发展；物联网发展至今已经得到了更多的关注，而且从国外的研究，以及我国的研究来看，其应用条件相对成熟，而且，实践也证明了其应用的普遍有效性。以下就通过对物联网技术在输变电设备管理中的应用来展开具体说明。

一、概述

物联网就是物物相连的互联网，它以信息传感设备作为路径，实现约定协议，从而完成信息的交换、通信、识别、定位、监管等。输变电设备是电网的构成部分，对其进行智能监测、评估管理，有利于推动智能电网建设工作向着更高的水平发展。从输电状态监测方面看，有导线温度监测、绝缘端子污秽监测、覆冰监测、微气象监测等；从变电设备状态监测方面看，有高压电容型设备状态监测、高压电力变压器状态监测、电力电缆监测等。总体上来看，输变电设备管理中的状态以正常、异常、故障三种为主。另一方面，在设备管理中以全寿命周期管理为主，主要是将设备资产作为研究对象，从而按照系统论的思维，进行统一规划、全面安排相关事宜，如规划设计、采购、运行及报废等，以达到成本最优、系统全面优化的目标。因此，物联网的应用，实际上就是在输变电设备状态监测、全寿命周期管理方面的应用。

二、物联网技术的应用

在融合智能电网应用物联网体系结构方面，主要以感知层、网络层、应用层为主，在感知层主要是标签、识读器、摄像头、传感器等，将其分为感知控制子层、通信延伸子层，前者传感、后者连接，形成网络的全面联通；而智能电网可能通过它来完成信息采集、完成通信接入。在网络层以接入、核心网为重，主要是起到传递、路由、控制的作用；而应用层实际上就是物联网与智能电网的完整结合，用来解决各种可能存在的问题，重点在于智能型的信息交流、能源利率、电力互补、保障安全以及达到优化，节约成本。

首先，在输电设备状态监测方面的应用，监测是将传感器，接于杆塔、输电线路、重要设备等，从而实现对数据的采集；在不同的监测中以多种类型传感器综合信息实现评析，从而得到监测结果。通信方式是GPRS或CDMA，由于效果不理想，目前以4G或OPGW光缆+无线宽带的链路为主，而且光纤传感更好的实现了无源传感；整体上看，监测的实际系统中，流程以数据采集、存储、分析、显示为主，而在智能分析、数据深层挖掘、可视化展示等这些较高层面，还有待进一步开发、强化与深入研究，从而推进智能化。

其次，在变电设备状态方面的监测，在物联网分层结构之中，感知层即过程层，应用层即站控制层，因而，智能化的变电站非常典型，它与输电站设备监测基本原理一致，但监测对象不同，因而监测方法上有所差异，会以针对性为主，比如，油中溶解气体、局部放电在线监测就是对关键状态的监测方法。以电容型设备为例，其电流互感器、电容式电压互感器等，监测对象是电容量、介质损耗，因而，需要对频率波动、硬件零漂，以及对相关温湿度进行稳定性、可靠性的监测与管理，以达到监测水平的提升，通常可以通过避雷器阻性电流分量、功率损失来达到对它的在线监测等。

第三，在输变电设备全寿命周期管理方面，注重全面性与全过程管理，这种系统规划重点在于降低成本、提高效率；立足我国电网资产基本实情看，电网企业在技术、市场方面依然缺乏足够的活力，因此，通过引入全寿命周期成本进行设备管理，能够更好的改善这种状况；而在管理过程中应用物联网，则能够实现各类传感器的监测，对其全景状态信息加以了解，通过设备本体属性的关联，完成各种设备状态的评估，从而对其寿命加以科学预估，并为其周期成本方面决策提供重要依据，以提高管理的科学性、专业性、精准性、实时性；这样就可以在管理的各个阶段有一个更加详细、周全的科学规划与完善管理。在这方面，应用物联网，范围最大，需要对输变电设备的环境、工况、台账、试验、缺陷等全方位信息加以采集、分析、预测，并做出合理的建议方案。从目前来看，在这方面还应该有所深化，比如，增加智能监测模型、增加全景状态信息模型、提高一体化智能监测装置的研发、完善智能化管理技术平台、统一接口与规约，利用“云计算”来增加综合管理的科学性等。

结束语

总之，在新的时代就要有与时俱进、因时制宜的思想，尤其是在人类面对生存危机的当前社会，需要不断的进行创新与研究，从而发挥出人的主体价值，并利用人类的智慧不断的增加智能化技术的发展；从而不断克服生态问题与环境问题，并减少资源的耗费。通过物联网技术的不断应用，智能化的电网计划实践会越来越多，而且，从数字化向智能化的转型与发展已经成为了电力行业发展的潮流；尽管物联网技术在智能电网领域虽然发展缓慢，但其功能与效用已经表明，它能够在体系构架的系统中，实现一体化的智能网络应用。因此，应该增加这方面的深入研究。

［1］朱海涛，李珍，王鑫等.红外图谱库在750kV输变电设备管理中的应用［J］.甘肃科技纵横，2014（3）.

［2］王凯.基于寿命周期成本的输变电设备管理模式研究［J］.低碳世界，2015（30）.

张祥明（1985-），男，汉族，湖北宜昌人，本科，工程师，主要研究方向：为发配电及输变电线路工程。