物联网在提升配电网运维管理水平中的应用

邢旭东

摘要：配电网的运行、维护和管理水平是提高供电可靠性的重要手段，配电网的运行状态取决于对设备运行状态的监测和分析。针对现有配电网设备运行状态和环境监测中存在的问题，提出了利用物联网技术采集和集成配电网信息的方案和实现方法。介绍了无线传感器网络的应用实例，介绍了低成本分布式网络散热风扇运行状态监测无线传感器和温度传感器的应用实例。论述了物联网技术在配电网中的主要应用， 可以提高配电网的安全性， 减少检测工作量， 降低配电网的运行成本， 为智能电网的实现打下了坚实的基础。

关键词：配电网; 物联网; 运维管理; 状态监测; 冷却分级; 电容器;

1物联网应用于电网运维管理中的意义

物联网的体系架构被公认的有3个层次， 从下到上依次是感知层、传送层和应用层。其中， 感知层主要解决信息的感知和采集， 是物联网的核心基础设施;传送层主要将信息进行可靠传输， 是物联网应用中的关键;应用层主要支持信息协同、共享和互通， 是物联网应用中的重要表现。

物联网在电网运行维护管理中的应用，可以提高电网的可观测性和可管理性，快速反映电网故障，给用户带来更可靠的供电，更好地保护电力设施。近年来，泵用变压器在农村地区得到了广泛的应用，因为它的位置大多在无人值守的现场，而且变压器被盗的情况时有发生。变压器被盗严重影响人们的财产安全，特别是在变压器的栽培期。在这方面，我们可以充分利用物联网技术对电力设备进行监控，避免窃听事件的发生，促进电网运维管理系统的正常运行。

2物联网配电网运维管理现状分析

在电力企业发展过程中， 配电网运行维护管理是其中重要的工作内容， 是提高供电稳定性的有效途径。但是， 目前物联网配电网在运行过程中， 其维护和管理水平有限， 对设备的监测不足， 配电网运行质量无法得到提升。由于我国配电网电缆敷设范围广，在监测设备运行状态时难以保证设备的稳定性和可靠性，配电效率低。因此，如何提高配电网的运行维护管理水平和运行效率是亟待解决的问题，必须引起有关部门的足够重视，以确保物联网技术能够用于提高配电效率和可靠性。

3物联网采集、融合处理配电网运维信息

配电网的运行维护涉及到多个配电网，面临着多条复杂的配电线路、多种设备和现场运行环境。日常运行管理需要收集大量线路、配电变压器、避雷器、空气开关设备状态信息、盗窃、损坏安全信息、环境温湿度、水位等，这些都是影响环境信息安全运行的因素。

设备运行状态信息分布线路、杆塔、设备都非常复杂，而且大部分设备成本低，在合理的成本下实现大范围的信息采集是需要解决的关键问题。目前，在现有配电网的监控下，只能采集重要信息，未来，信息采集也在逐步扩大：

（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：冷却风扇是配电网的一个主要故障点。这项工作将进一步扩展到配电变压器本身。由于过热或中断，风机主故障冷却轴损坏。一旦轴磨损，工作温度和振动将增加。因此，在线监测冷却风扇是一种有效的故障预防技术;

设备运行的环境状态信息：

（1） 环境温度：环境温度是配电线路设备的工作环境的一个基本参数， 温度信息采集工作环境实时监测设备， 确保在其额定功率范围的设备工作， 避免温度超过标准而操作导致的故障;

（2） 环境湿度：环境湿度是设备的工作环境对设备的影响的基本参数， 静电和凝聚性能， 保证电源设备的额定范围， 避免结露超标故障;

（3） 地表水浸泡：在配电网中的大部分设备是不允许在水里浸泡的， 一旦工作环境水泄漏导致严重事故， 电缆通道的实时监控， 控制水的室内潜泳变电站的运行维护是非常重要的。

3 无线传感器网络实现配网状态监测

电力企业技术人员在应用物联网监测技术对配电网进行管理的过程中， 必须要重视无线传感器的应用， 保证可以发挥各类技术方案的作用， 提升配电网运维管理工作水平， 增强电力系统的运行效果。

3.1 无线变性温度传感器在早期预警电容器故障中的应用

在利用物联网技术进行配电网的运行、维护和管理时，技术人员和管理人员需要全面分析容量故障问题。一般情况下，配电网系统出现鼓包会影响整个系统的运行质量。一旦温度发生变化，就会出现快速收缩和膨胀等现象，因此很难提高工作质量。同时，不允许技术人员修理膨胀电容系统，只能开展更换处理工作， 在实际工作的时候， 技术人员必须要对其进行有效的处理， 保证可以达到预期的管理目的。

在配电网运行维护的时候， 技术人员必须要对无线变形温度传感器进行处理， 发挥其温度与变形测量等功能， 是提升微功系统的应用质量， 同时， 技术人员需要重视数字温度传感器技术的应用。同时， 为了可以提升地粘结构的稳定性， 相关技术人员需要对其进行合理的结构设计， 保证双套应变的安装符合相关规定， 提升系统的运行质量与运行有效性， 减少其中存在的变形參数问题， 并科学利用双应变计开展相关工作， 提升配电网系统的运行可靠性与安全性。

3.2低成本配电网冷却风机运行状态监测

在应用物联网技术的时候， 技术人员必须要制定完善的配电网冷却风机运行状态检测方案， 保证可以降低工作成本， 提升电力企业的经济效益。

首先， 对于无线传感器网络技术的应用而言， 技术人员需要全面开展冷却机监控工作， 并对其运行与振动情况进行分析， 保证可以发挥物联网技术在配电网系统运行中的维护与管理作用， 并降低技术的应用成本， 减少其中存在的各类问题， 完善在线监测技术方案， 为其后续发展奠定基础[5]。

其次，技术人员必须关注无线传感器的应用效果，采用低成本的监控方案，全面开展相关工作，确保高温锂电池组分系统的应用质量得到提高，提高了单片机连接系统的应用效果，减少了系统中存在的各种问题，提高了系统的运行质量。同时，还应注意微功率温度传感器的实时监测。通过对轴温的监测，可以获得准确的数据信息，提高三轴振动信息的采集效率，并利用射频链路传输技术将其传输到管理系统的后台主机，从而控制后台各种软件设备的温度。最后， 在软件信息系统风轴温度控制的时候， 技术人员与管理人员需要根据其振动趋势， 采取类似的风机温度控制方式， 保证利用预警冷却风扇故障处理技术系统， 提升各类零部件监测工作质量， 一旦发现其中存在零部件损坏问题， 就要对其进行全面的解决， 达到预期的管理目的。

结束语

总之，物联网技术作为一种利用现代网络和监控技术的新技术，正逐步应用于配电网的运行维护管理。在配电网的实际运行中，维护和管理是一项重要的工作。因此，电力企业相关人员需要制定系统的管理措施，提高配电网的运行维护管理水平，促进电力企业的健康发展。

参考文献

[1] 石磊， 关晓菲.简述物联网在配电网运维管理水平提升中的作用[J].大科技， 2018 （36） ：143-144.

[2]徐升.物联网在配电网运维管理水平提升中的应用分析[J].通讯世界， 2016 （3） ：128-129.

[3] 王煜贞， 袁海星， 杨淑文， 等.物联网在配电网运维管理水平提升中的应用[J].中国科技纵横， 2018 （23） ：123-124.