输变电设备运行状态监测关键技术研究

孙文 周宗义

摘 要：近年来，电力工程建设规模不断扩大，先进的科学技术被陆续引入电力工程施工建设活动中，使电力工程朝着智能化、现代化的发展。为此，本文将以信息化作为研究背景，对输变电设备运行状态进行研究，了解输变电设备运行状态的相关检测技术，为电网运行提供安全保证。

关键词：输变电设备；运行状态；关键技术

在互联网、物联网发展的背景下，人们对电网建设的研究工作日益深入，将电网规模为基础构建网络信息传输平台，使电网朝着智能化的方向发展，充分利用网络操作的应用优势，实现完全的信息化操作，借助电力转换设备与电力传输设备对电力运行状态进行实时监控。

一、将物联网为基础构建智能电网输变电设备检测系统

输变电设备运行状态监测关键技术是将物联网技术为应用载体，构建虚拟空间信息共享技术，借助网络协议相关的虚拟空间为输变电设备运行状态监测提供有利支持。在互联网技术的推动下，移动互联网为高端技术的生产与推广创造广阔的发展空间，相序产生定位功能、红外线定位技术、跟踪GRS的函数技术等。

（一）物联网与在线检测

将物联网技术运用到输变电设备运行检测工作中，能够有效提升电力企业对输电线路、变电设备的感知能力，在实际应用中将输电线路、变电设备与信息通信网络合理的结合到一起，使其具备数据传输联合处理功能等，进一步提升电网的智能化水平。

1.输电设备在线监测技术的应用

借助物联网技术对输电线路运行状态实施即时性感知与检测，进一步了解输电线路在覆冰、微气象、导线舞动、视频图像、风偏等状态下的具体情况，实现对输电设备的全过程检测，保证整个检测过程具有良好的可观测性，对风险进行即时性预警。

输电设备在物联网技术作用下所形成的在线检测技术还涉及无光源波导传感器技术、视频传感器技术等。其中，无光源波导传感技术在输变电检测工作中的运用，实现对导线风偏、污垢等现象的动态化监控；视频传感器技术在输变电检测工作中的运用，实现对线路防盗、塔杆倾斜等现象的动态化检测，为输电线路的线路故障定位、自我诊断等工作提供可靠的理论依据。

2.变电设备状态在线技术的应用

变压器油色谱、GIS局放、避雷器绝缘检测等内容均属于物联网技术作用下变电设备在监测工作中的应用技术。智能变电站建设过程，需科学运用物联网技术，为变电站智能巡检与智能变电站安全检测提供诸多便利，全面推动变电站的智能化与现代化。

将物联网技术为基础所构建的在线监测系统在实际应用中具有较高的灵敏性，能够实现对设备运行各项运行信息的即时性采集、识别与处理，且该技术对无线网络具有较强的依赖性，不仅能够维持预试项目的运行，还能够将设备运行特征真实的反映出来，实现对设备运行状态的科学评估与合理诊断。

（二）智能感知层与智能网络层

物联网系统主要涉及三个结构层次，即感知层、网络层与应用层。其中感知层主要负责接收特定范围内的网络信息，落实网络结构的连接工作，使感知层能够将接收的信息传递到制定设备上，实现对各中网络信息的接收与传播。在互联网技术的作用下，输变设备实现动态检测系统的形成与构建，首先需要明确智能感知层的具体功能与智能网络层的具体功能，确保输变电设备运行状态监测活动具有科学性、合理性与全面性。

1.智能感知层

智能变电站设备智能监测技术形成与构建过程，将智能感知层作为物联网的构建载体，实现对感知设备的组合应用。智能传感器、GPS全球定位系统、EPC标签等感知设备在输变电系统中的运用，实现对输变电信息的合理感知，合理搜集全生命周期的资产信息，为后期输变电运维活动奠定基础。在输变电系统运行过程，感知层所收集的信息主要涉及电网运维信息、输电设备状态信息、电网运行信息、输变电线路设备信息等，但是这些信息不涉及气象信息、自然灾害信息等。

2.智能网络层

输变电设备运行状态监控从信息传输到通信层被划分成三个方面的内容，即传输器网络、变电站、供电局。传感器网络在输变电设备运行状态监控活动中被视为一种智能检测系统，通过宽带、光纤、短距离无线通信网实现对输变电设备状态信息的采集、传送与记录。数据信息被输送到智能终端后，在智能技术的作用下，将信息传送到变电站与供电局。其中，变电站能够将信息传送到智能监控系统中，在通信与出串口光纤的作用下完成信息的传送工作。输电线智能终端根据输变电设备的实际运行情况，在网络与通信机构之间构建与之相适宜的连接关系，建立通信网、电力无线专用网络等内容。输变电设备运行信息传输到变电站智能监控系统后，需要确保输变电线路具有良好的兼容性与扩展性，由供电局网络积极承担其对输变电占信息的整理与汇总工作。

二、输变电设备运行状态监测关键技术应用策略

物联网技术在我国研究与应用中尚且处于初级探索阶段，有诸多问题需要解决。为加强输变电设备与物联网技术的融合，全面推动输变电系统的智能化、信息化与一体化，需要从以下几个方面着手：

（一）加强物联网技术与在线监控技术的融合

无线网络传感器在输变电设备运行监测活动中，极易受到来自供能渠道的干扰，存在知识产权体系不健全、应用技术落后、物联网节点等多种问题，为物联网技术在输变电设备运行状态监控工作中的运用带来一定的制约。其中表现最为突出的就是变电站在线监测技术方面的问题，需要在今后的发展与建设中不断对变电站在线监测技术进行优化与整合，尽最大努力降低在线监测设备的故障发生率，维持在线监测设备的稳定运行。

（二）切实保证数据流的安全性与稳定性

在输变电设备运行状态监测系统中，受内外多种因素的影响，传感节点十分容易受到破坏，导致输变电设备监测系统无法正常运行；无线通信在实际运用环节，其数据信息极易遭到篡改或者是步入非授权的范围。因此，在整个输变电设备运行状态监控系统中，保证通信方式多样性与交互性的同时，还应全面提高对网络信息传输安全的重视，通过多渠道、多手段为输变电设备监测活动创造一个良好的、稳定的、安全的网络信息传输环境，为输变电设备网络运行与维护创造便利条件。

（三）构建标准化输变电设备检测体系

现如今，物联网在输变电设备状态监测中并没有形成一个完整的、标准的体系，为我国物联网技术在输变电设备状态建设中发展与推广带来极大的制约。因在线监测设备生产厂家的建设规模与生产能力有所不同，不同的在线监测设备运行技术与运行规模存在较大的差异，对在线监测技术的规范与应用带来不同程度的影响。在新时期社会发展的背景下，国家应不断对物联网技术进行规范与整合，保证物联网在传感层面、传输层面、应用层面形成统一的应用标准，构建一个具有高效性、合理性、规范性、标准化的物联网管理机制。输变电企业根据输变电设备、输变电线路的实际应用情况，制定与之相适宜的再现监测远近规范，确保在线监测设备生产厂商均能够保证设备的生产质量与服务质量，进而达到输变电设备状态监测活动的应用标准。

综上所述，在輸变电设备状态监测关键技术主要是将物联网技术作为主要载体，通过构建智能电网变电设备监测系统，将在线监测技术运用到输变电设备与变电设备的监测活动中，实现对输变电设备的24小时全天候动态监控，为电网运行的安全性与可靠性提供有利保障，全面推动电力企业的运行与发展。

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