探析物联网技术在数字化变电站中的应用

李诚　马大宇　吴世斌　沈刘玉　林莉

摘要：数字化变电站运行稳定性较强，数据采集准确，同时传输过程中不会影响其准确性，动作失误率较低，因此数字化变电站得到了人们的青睐。本文主要分析了物联网技术在数字化变电站中的应用，以供参考。

关键词：数字化变电站;物联网技术;准确性

中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）06-0100-01

1 物联网感知层网络

1.1 可跟踪性

可跟踪性是指不管在任何时候都可以通过物联网获取与自己相关物品的信息与坐标，同时还可以对物品周边的环境有一定的了解。该技术一般被应用在航空物流领域中，客户可以通过物联网建立与自身行李之间的联系，并及时对自己的行李做出准确定位。

1.2 可监控性

物联网的可监控性能够通过对物品的监控来了解人类的喜好和行为。将其应用在酒驾处理上，能够更好的对驾驶员的清醒程度予以实时掌控，防止酒驾的发生，保证驾驶员和出行人员的安全。

1.3 可连接性

物联网具有较强的开放性特征，其可以通过与通信网络以及广电网络的连接，扩大监管范围。尤其在食品和老人健康监管中，发挥着巨大优势。变电站输电设备在大电压和大电流的运行模式下，设备参数的在线监测能够有效保证高压隔离，抵御强电磁干扰。对于部分参数的的测量，要合理应用短距离无线通信技术，并以此为基础创建无线传感器网络。

2 数字化变电站物联网构架

数字化变电站是数字化变电站物联网系统的物理架构，结合电网运行的主要方式和地区的用电及能源开发特点，利用电力专网、互联网以及数字化变电站信息系统保证电网、发电厂和用电所的能源，实现信息交互，创建数字化变电站物联网信息交互平台。站内通信系统是发展中的技术核心，利用自动控制技术、能源预警和可视化技术对站内变电设备和变电所周围的环境，实施全程的可视化管理，同时充分利用信息平台实现调度系统、生产管理系统以及用电信息平台的信息共享，从而创建数字化变电站物联网系统平台。

3 数字化变电站物联网系统功能组成

3.1 数字化变电站内部系统

将新能源发电系统、数字化变电站系统和节能用电管理系统进行信息融合，可保障地区用电需求。在数字化变电站物联网系统中，数字化变电站内部系统扮演了站端的角色。其主要由视频监视系统、电源管理系统、变电站监控系统、安全工器具管理等系统组成。多个子系统之间均需遵照统一的通信标准和要求，利用网络技术实现数字化变电站一次设备、二次系统和辅助系统的有效互联。在系统运行的过程中，要在数字化变电站一次设备的本体上及运行场所中，设置传感器和射频探头等多种辅助信息采集设备，进而组成数字化的变电站站内局域网。这保证了数字化变电站运行设备监控的自动化与可视化以及巡检的智能化等多种功能。变电站运行的过程中，若出现故障，即可对故障予以及时预警和快速定位，明确故障原因，第一时间处理故障，确保系统平稳运行[1]。

3.2 多能源协调控制系统

调度系统在数字化变电站物联网中发挥着重要作用，其充当管理端的角色。调度系统运行的过程中，可变电站运行的远程数字化监控，满足清洁能源发电厂的发电需求及基本流程。变电站物联网信息综合分析与计算中，调度系统也可结合电网潮流控制以清洁能源为生产基础的电厂。电厂日常生产中主要输出光伏电站以及风能。如风能和光能无法满足能源输出的基本需求，则应及时采取科学有效的水电补偿措施，以清洁能源实现发电，进而提高资源的利用率。同时，调度系统要以准确可靠的数据信息为基础，仔细分析上网电价和存储电价，明确电价的经济性，进而保证分布式微网系统运行的科学性和有效性。

3.3 智能用电管理系统

目前，城市发展水平不断提高，人们也越来越追求生活品质。绿色出行理念开始盛行，智能家居以及节能用电需求量明显增大。而且在智能电网发展中，也建成了多个试点，其可结合实际建设分布式光伏微网、充电站、智能宾馆和智能交通充分融合的交互式综合平台。平台中的用户能够利用用电管理系统APP，了解并掌握物联网的重要运行数据、实时电价以及电网系统的最新信息，制定更为科学合理的用电规划。同时，数字化变电站物联网也促进了智能化分布式微网的建设、发展与应用。微网用户可根据自身的需求发电，且明确用电量。在这一过程中也促进了信息的互动。广大用户只需借助APP和移动客户端即可参与电力市场化交易，一方面满足了用户的需求，另一方面也提高了电网的管理质量[2]。

4 數字化变电站物联网关键技术

4.1 物联网通信网络构建

数字变电站物联网系统在运行的过程中，数字化交换机技术发挥了十分重要的作用，该技术的应用有效实现了电力专网、互联网和数字化变电站之间的信息交互，并以此为基础创建集合了电力流、信息流及业务流的数字化变电站物联网系统通信平台。再者，于发电端、变电端和用电端三部分安装满足运行要求且精准度较高的摄像头以及信息采集传感器，该传感器能够完成若干功能的有效互动。应用层主要是决策、管理和互动的机构，其充分满足了智能电网信息流传递的要求。信息流通常指的是在满足用电、供电及发电基本需求的基础上，构建完善的信息数据交换中心，从而更好地保证系统中的信息共享，提高信息共享的效率，充分发挥系统优势[3]。

4.2 数据采集与信息集成

数字化变电站物流网系统由多个分系统组成，系统自身需要接收大量的信息，同时信息的类型也十分繁杂，如实时数据、非实时数据等。在系统建设和系统优化的过程中，人们也将关注的焦点放在了采取针对性措施筛选、划分和集成不同类型及来源的数据信息，其对系统未来的建设与发展也有着较为重要的影响。当前数字化变电站运行和应用过程中存在的通信问题，需积极尝试创建更为完善的数字化变电站物联网平台，且结合行业规范和标准的要求建设数字化变电站物联网系统的基本架构，网络层建设的过程中，可应用数字化交换机和光纤传输通道来实现其作用。该通道可将原本分散的系统依据相同的通信协议达到信息集成的目的。

5 應用前景

我国电力企业发展的过程中，企业的发展水平日益提高，同时越来越多的企业开始建立数字化变电站物联网系统。与以往相比，我国电网发展需求发生了较大的变化，物联网技术也被广泛地应用再核心数字化变电站当中，技术的发展与创新对变电站的运行质量和运行效率也产生了较大的影响，与此同时，技术的发展与广泛应用也解决了以往系统运行中所出现的能源消耗较大，业务繁杂，处理难度大等多种问题。从上可以看出，该系统具有巨大的发展空间和发展潜力，研究人员需要对此予以更加深入的研究和分析。

6 结语

综上所述，本文从物联网感知层网络出发，就数字化变电站物联网构架、数字化变电站物联网系统功能组成以及数字化变电站物联网关键技术等问题进行了全面且详细的分析，希望本文的论述能够为推进数字化变电站物联网系统的建设提供一些意见上的参考。

参考文献

[1] 吴招座.变电站辅助系统中物联网技术的应用[J].科技与创新，2016（20）：140.

[2] 张圆.浅论物联网技术的应用研究[J].科技创新与应用，2017（17）：294.

[3] 谭秦红.新时期计算机物联网的应用探究[J].电脑迷，2017（4）：109.

Application of Internet of Things Technology in Digital Substation

LI Cheng，MA Da-yu，WU Shi-bin，SHEN Liu-yu，LIN Li

（State Grid Zhejiang Electric Power Co.， Ltd. Lishui Power Supply Company ， Lishui Zhejiang  323000）

Abstract：Digital substation has strong operation stability， accurate data acquisition， and transmission process will not affect its accuracy， action error rate is low， so digital substation has been favored by people. This paper mainly analyses the application of Internet of Things technology in digital substation for reference.

Key words：digital substation; Internet of things technology; accuracy