物联网在输配电设备中的应用＊

罗步升

（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东 惠州 516211）

物联网在输配电设备中的应用＊

罗步升

（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东 惠州 516211）

智能电网信息技术、通讯技术、计算机技术与原高度集成形成新的电网，电力输配电和分配基础设施提高了能源利用效率、供电的安全性和可靠性，降低了功率损耗。智能电网的关键技术涉及到许多领域，是物联网技术的智能化电网的重要基础。应该构建一个智能的集成管理平台，包括网络设备感知、网络通信、数据融合和应用平台，实现全智能电网运营管理系统，互联网信息支持系统应基于网格信息整合与分层分类整合，实现信息的垂直渗透和水平整合，为智能电网提供可靠的信息支持。

智能电网：物联网：体系结构；射频识别

智能电网的核心是通信基础设施、现有的电力系统集成监控、通信和控制软件、监控、通信和传感器设备，比如智能电表硬件iot。简而言之，智能电网是一个现有的电网，它包括传感器、RFID（RFID）和远程监测和控制设备，这些设备由本地网络支持。物联网是一种传感器，是RFID技术与互联网的巧妙结合，智能电网实际上是物联网技术在电网中的应用。

1 物联网技术

物联网是一种信息传感设备，需要实时监控、连接和交互，并通过互联网形成一个庞大的网络。目的是维持人与网络之间的关系，并进而识别、管理和控制。物联网的技术和架构是成熟的，对智能电网的发展有着重要的推动作用。物联网架构可划分为3层，即感知层、网络层和应用层。传感器层包括各种传感器，比如温度和湿度传感器、RFID标签、读取器、相机、GPS传感终端等。感知层的作用是识别物体并收集信息。网络层由互联网、宽网格、网络管理系统和云计算平台组成，它是物联网的中心，负责对感知层获取的信息进行处理。应用层是物联网和用户界面，与行业需求相结合。与传统的互联网相比，物联网有其独特的优势——它广泛应用于各种传感技术，在物联网上有各种各样的传感器，每一个都是信息的来源，不同类别的传感器所捕获的信息的内容、格式是不同的。传感器数据是实时的，以一定的频率收集环境信息，并不断更新。物联网技术的重要基础和核心是互联网，可实时、准确地传达信息。为了保证数据传输和发布的正确性和及时性，物联网传感器必须适应各种异构网络和协议。

2 物联网的技术体系架构

物联网是一个开放的架构，需要广泛的技术，包括rfid技术、媒体技术、物流管理、通信技术等。它的关键技术主要涉及3个方面：①感知技术。使用无线电频率识别、条码、全球定位系统、相机、传感器、传感器网络、感知、捕捉和测量技术，可随时随地访问。②信息技术。利用多种电信网络和互联网，实时、准确地进行信息融合和项目交付。③智能处理技术。包括云计算的使用、模糊识别等。

通过各种智能计算技术，以及大量跨区域、跨行业、跨功能数据分析和信息处理，最终实现了智能控制。在分析物联网关键技术的基础上，在物联网的整体技术架构中，我们应该保证物联网的规模、流动性和安全性。在这一阶段，由于我国物联网应用程序仍相对分散，没有系统性，形成了大规模的发展，促进物联网产业从初创到成长。应用该技术后，构建了一个开放、强大的物联网架构。智能电网应用网络可分为感知层、网络层和应用层。传感器层主要通过传感器和RFID技术实现相关信息的获取；网络层依靠电力信息网络实现各种能量信息的传输和分配；应用服务层主要利用智能计算、模糊识别等技术实现电网信息的综合分析和处理，实现智能决策、控制和服务。

3 物联网在智能电网中的应用

3.1 电力设备的状态监测

国家对输配电设备、智能电网电力输配电和转换设备的操作和控制提出了新的要求，以实现可视化、控制平台虚拟化、密集、信息交互为目标，实现设备的良好运行，可以监控生产过程，建立智能风险预警信息系统。电网设备状态检修根据整个生命周期优化灵活的经营方式，实现预警、决策支持、在线仿真和实时电网设备的持续改进等。输电线路的在线状态监测是实现物联网的重要应用之一，物联网技术的使用可以改善输电线路的感知操作条件，可以监视的内容主要包括微风、地面振动、结冰、温度变化和表面凹陷、输配电线导体损坏、季风、污染等。设备监测采集的信息不仅包括设备状态信息，比如设备健康状况、设备运行曲线等，还包括电网运行情况的实时信息，比如机组工作条件和电网棒等件。

3.2 变电站电气设备综合评估技术

变压器等大型设备的安全性评价和故障预测被广泛接受。本文研究了变电站电气设备的综合评价，研究了变电站早期和突发性故障的发生、发展过程和规律。介绍了变压器设备故障的新特征提取方法和故障评价理论和方法，内部绝缘早期和突然失效的多因素预测和评价模型，以及变压器剩余寿命综合评价系统的原理和关键技术。

3.3 输变电设备全寿命周期管理技术

输配电设备的整个生命周期管理的目的是最大限度地提高设备的可用性和可靠性。将第一个全生命循环成本管理方法应用于核电站，并逐步推广到发电机、大变压器、励磁机、低压输配电系统、仪表空气系统。国家标准协会建立了PAS55标准，并给出了资产管理的基本流程。由于电力输送和改造设备投资在电力项目投资中占有非常重要的地位，因此，建立了全生命周期管理系统，电力项目投资损失的输变电设备具有重要意义。

4 结论

为了实现物联网技术在智能电网应用中突破，必须创建电力网络芯片设计、应用系统开发、标准体系、信息安全、软件和测试平台，比如一个完整的产业链的实现，促进了物联网在智能电网中的发展。智能电网中的物联网应用将有效整合通信基础设施和电力系统基础设施资源，提高电力系统的信息水平，提高现有电力系统基础设施的利用率，实现低碳经济和绿色增长。

［1］郭登峰，徐正山，李坤，等.物联网技术撑起智能电网［J］.华北电业，2010（02）.

［2］李勋，龚庆武，乔卉.物联网在电力系统的应用展望［J］.电力系统保护与控制，2010，38（22）.

［3］赵强.基于物联网技术的电力设备状态检修［D］.北京：华北电力大学，2011.

〔编辑：张思楠〕

TM76

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.156

2095-6835（2017）24-0156-02

广东电网科技项目（编号：031300KK52160025）