物联网技术在配网运行巡视中的应用

齐慧 戚振彪

摘要：随着物联网技术的兴起，使运行物体的实时定位成为可能。本文主要讨论实时定位、记录巡视轨迹的技术，在配电运行巡视中进行应用，以提高线路巡视的效率。

关键词：物联网;实时定位;配電运行

引言：配电网运行维护管理水平的提高， 是提高供电可靠性的重要手段，但它是受限于获取信息对配电网运行状态的信息，因此国家电网公司正在推动配电网现状， 加强设备运行监测与分析。 现有的配电网电缆路面面广，设备运行状态和环境监测手段仍缺少，仍主要依靠人来进行配电网的现状，存在工作效率不高、误码率难以消除等不良现象。 如何进一步提高日常维护的效率，降低维修差错率，提高配电网设备的安全水平，提高配电网设备的安全性和稳定性，是迫切需要解决的问题。近年来，物联网技术取得了很大进展，这有助于提高电网的安全运行水平。 而提高电网安全运行水平又有助于提高电网的安全运行水平。 与此同时还实现了信息流、业务流和功率流。为实现智能型主动配电网提供技术支持。以减少检查人员的检查负担，提高工作效率，节省检查成本，监督检查工作质量起到了有利的作用， 也通过实时监控网络设备运行状态信息的环境，运行状态信息和设施防盗报警信息，实现实时控制的分布运行状态和设施防盗报警， 提高了信息管理水平的分销网络。

一、物联网采集、融合处理配电网运维信息

配电网运行维护涉及多个配电网，面对众多、复杂的配电线路和多类型设备和现场运行环境。 日常经营管理需要收集大量的线路、配电变压器、避雷器、空气开关设备状态信息、盗窃、破坏安全信息、环境温度和湿度、水位等，这些都是影响环境信息的安全运行的因素。设备运行状态信息配电线路、塔、设备都很复杂，而且设备大多是低成本的， 在合理的成本上实现广泛的信息采集是需要解决的关键问题。 目前，在当前配电网的监控下，只有重要的信息可以被收集，并在未来，信息收集正在逐步扩大：（1）线路工作电流 ：电路各支路的工作 、电流和故障电流 ，用于收集故障电流的信息;（2）工作电压 ：配电线路分段电压 、谐波 、相位信息是配电网调度、新能源接入的必要信息，为配电网自动化网络重构和故障自恢复提供重要信息;（3）状态的工作状态 ：工作电流 、电压 、谐波 、外壳温度等信息可以有效地用于检测和匹配变压器的一个变量， 并降低电源故障;（4）避雷器的漏电流和动作信息 ，用以防止雷击 、漏电流和工作温度过高，是工作状态的重要参数;（5）检测跌落开关的故障位置是非常重要的。 它可以检测负载电流，并可用于避免相位的缺乏;（6）冷却空气轴温度振动监测 ：冷却风扇是一个主要故障点的分布，工作将进一步扩展到配电变压器本身，因为过热或中断，风扇的主要故障的冷却轴损坏，一旦轴磨损将导致工作温度和振动的增加， 因此在线监测的冷却风扇是有效的故障预防技术;（7）工作温度和鼓肚变形 ：电容工作温度是检验工作的重要组成部分， 对电容器的工作温度可以有效地早期预警电容器故障，提高工作效率和维修工作，收集电容器突发事故报警和跳闸故障定位的变形参数是十分重要的， 可以有效地提高效率，减少失误操作和维护经济效益。

二、配网运行巡视中存在的问题

随着客户对电网供电可靠性的要求越来越高，供电企业内部对配电设备考核指标越来越严格，这就要求配网运行巡视工作必须到位，才能及时发觉和消除设备缺陷，减少请设备故障引起的停电事故。受到企业政策的限制，电网运行巡视人员始终维持在一个比较缺员的水平，意味着基层运行人员的数量比较少，工作量和工作压力都比较大，因此，他们在日常的工作中，往往将工作的重点放在处理引起停电的故障和紧急缺陷上面，忽视了最基本的巡视工作，或者出现巡视不及时的情况，长久下去，将会给电网留下严重的安全隐患，导致设备故障越来越多，运行人员工作越忙，日常巡视越被忽视，恶性循环。

三、物联网中的实时定位和轨迹记录技术研究

物联网中的定位技术，是一种应用广泛的高科技技术。目前常见的定位技术主要有PPD定位技术、GPS卫星定位、蓝牙定位、WIFI网络定位、北斗定位、GPRS/CDMA移动通讯技术定位等。常用GPS卫星定位技术，用GPS同时测定3维坐标的方法，将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间，绝对和相对精度扩展到米级、厘米级，从而大大拓宽它的应用范围和在各行各业中的作用。GPS全球卫星定位导航系统是美国从本世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，下面以GPS系统为例，介绍定时定位和轨迹记录技术：

（一）定位技术。当GPS接收仪器能够收到4颗及以上卫星的信号时，它能计算出物体所在位置的3维坐标：经度、纬度、高度，若只能收到3颗卫星的信号，它能计算出2维坐标：经度和纬度。GPS仪器通过计算获取物体的坐标，并通过一早绘制好的、存储在内存中的地图，标示出物体的实时的坐标地点。

（二）路线轨迹记录技术。GPS仪器除了记录物体的坐标外，还每秒更新一次坐标信息，所以可以记载物体的运动轨迹和时间点。一般GPS仪器能记录1024个以上足迹点，在一个预制好的地理图形上显示出来，以可调比例尺显示移动轨迹。坐标点的采样可以设置自动和定时两种方式，自动方式一般只记录方向转折点，长距离直线行走时不记点;定时采样可以规定的采样时间间隔。通过这项技术可以开始记录、停止记录、设置方式或清空路线轨迹。

四、定位记录技术在配网运行巡视中的应用

东莞供电局组建了技术创新应用小组，分析总结配网运行中存在的问题，并制订了实施工作方案。结合GPS定位和轨迹记录技术，利用市面上现有的GPS配件和材料，组装了一种小型的、方便随身带的，具备实时定位，能记录巡视人员运行轨迹的仪器，并通过建立实时监视平台，实现仪器与仪器，仪器与监控中心对讲，总体实现配网巡视调度录音以及轨迹记录监控的功能。当运行巡视人员按照班长安排的工作计划，带上轨迹跟踪对讲仪器，对配电线路和设备进行巡视，班长可以通过设置在电脑上面的后台监控终端，实时掌控运行人员的巡视轨迹和地点，并进行对讲调度，随时了解现场的情况。

五、技术关键和创新点

巡视轨迹的可靠记录，要求对定位信号非常稳定，不允许出现GPS那种信号时强时弱的状况;相对于GPS系统必须装设在汽车上，而且耗电严重的缺点，研发的手持式终端将有明显优势;地理路线的显示，需要开发和整合一套功能比较图形显示系统。

六、应用前景

在安全生产方面，不仅能在配电线路的运行巡视中大量推广使用，还能应用到应急抢修工作中，对人员、车辆、工器具实时定位和统一调配，对提高配网运行管理水平具有极大的意义;在营销抄表方面，同样可以记录抄表员的轨迹，所耗时间等，既杜绝了抄表不到位的情况，同时为具体抄表工作的调配提供分析数据;在物流物资的调配方面，可以跟踪货物的实时轨迹。

七、结语

利用物联网技术，东莞供电局研发了集 “对讲呼叫+地图定位+工单管理”三者于一体配网巡视定位装置，采用先进的GPS定位和IT显示技术，实现了配网设备巡视的可视化、实时化和闭环工作管理，提高了配网运行管理质量和工作效率，取得比较满意的效果。

参考文献：

[1]蒙安平--浅谈10kV配网设备巡视管理，《大科技》，2013年第22期。

[2]王秋晶，丁旭--浅谈10kV配网运行巡视和故障处理， 《黑龙江科技信息》，2013， （31）