网络通信技术在智能化变电站中的应用

2021-12-08黄照厅张礼波

电工材料 2021年2期

王磊，黄照厅，张礼波，龙志

（贵州电网有限责任公司六盘水供电局，贵州六盘水 553000）

引言

近年来，随着互联网技术和通讯技术的飞速发展，这些技术也广泛应用在了变电站中，开启了无人智能变电系统模式。无线通讯技术以可靠高效的特点被应用在智能电网的信息收集中。智能电网的关键中心是智能变电站。变电站需要收集各类信息以及调控电力，人为完成这类工作会产生较大的误差，所以变电站采用智能自动化控制系统，把变电站的信息数字化，实现自动监测管理和遥控保护等功能。

1 网络通讯技术的现状

网络通讯技术由于部署方便，减少了系统综合布线，使变电站自动化控制越来越简便[1]。应用在智能变电站中的无线通讯技术有：光无线通讯技术、毫米波通讯技术和物联网通讯技术[2]。目前在智能电网中使用较多的网络通讯技术是物联网通讯技术，物联网是以互联网为基础，把互联网和信息设备联合在一起，形成一个延伸的网络，用户在延伸端就可进行信息交换，实现对物品的监控识别和管理。物联网技术通过二维码识别技术和卫星定位系统等可以全方位追踪和控制目标物体的信息，并对信息进行收集整理。物联网还可对采集的信息进行分析，全方位地了解目标的相关信息。物联网技术还可对收集到的大量信息进行处理，分析出有意义的信息和无用信息，依据有价值的信息继续实现对物体的跟踪监控，从而建立智能管理体系。

随着社会和科技的不断发展，国家开始建设智能化变电站。智能化变电站无需人工操作，整个过程通过计算机网络等电子通信技术来检测和管理。监管人员虽然减少，但是视频监控、环境监控、防误系统、灯光控制等业务量不断增多，随之而来的就是海量的多样化的数据信息，再加上不统一的通信方式，使系统间的联通也变得复杂[3]。

2 智能变电站的概念

智能变电站指变电站采用自动化控制系统，利用计算机和网络通信技术等对变电站的设备和电路进行自动检测和控制[4]。近年来，我国主要采用的智能变电站控制系统的逻辑是：在变电站的站控层、间隔层和过程层间使用无线网络技术进行信息交换，再通过电力调度数据网进行数据交换和控制。美国在2002年最早开始研究智能电网，并在2004年研究出适用于电网的智能管理技术的操作方法。智能电网要对电路运行的每个设备和各个环节进行实时监测，并随时做出科学的决策[5]。要管理如此复杂的系统，需要网络技术对这些数据进行追踪且要保证数据的完整性和可靠性。

3 网络技术的应用现状

随着社会的发展，传统的变电站管理技术已经不能满足人们和社会的需求，变电站的控制逐渐趋向自动化和智能化，网络技术在变电站中的应用，使电网系统更加高效和可靠[6]。智能变电站中的无线网络技术主要应用在防误系统、地线监测、在线监测、智能巡检、视频监测、工区作业安全检测等。

（1）无线防误系统

无线防误系统是当工作人员要进行相关操作时，电脑钥匙会向防误系统确认是否要展开此项操作，或者当工作人员在进行操作处理相关区域，只能通过监控后台进行电动设备的操作时，电脑钥匙必须能够保证在基站与主机相互连通的情况下进行信息交换，再由防误主机进行一系列的运算来解除封锁状态，之后才能够通过远程控制台对于相关设备进行操作及处理[7]。这种方式减少了工作人员在具体操作阶段需要付出的劳动时间和工作强度，并且能够提高整个过程的安全性和稳定性。

（2）地线应用

在变电站线路的检测系统中加入无线网络技术，可以将各地网络与地线传感器相互结合起来，能够灵活地对各地高压电线的接头和触点的温度进行实时的监控。这不仅能够快速且安全地排查出全部隐患，更能够避免传统人工检测的过程中发生危险事故[8]。除此之外将传感器和无线网络相连接，可以将检测信息通过一定的整合处理传输到后台进行特点的分析，可以为维护及维修工作提供全面有效的借鉴信息。

（3）变电站智能巡检

变电站可以利用网络技术将巡检系统、GPS定位模组、智能识别技术相整合，研制出智能巡检机器人管理系统，增加巡检系统的可靠性和实用性。并且还可以借助智能机器人通过特殊的传感设备来收集和整合相关的监测信息，并通过网络上传后台，供检测人员进行详细的分析和研究。

（4）变电站视频监测

为了实时监测变电站的作业情况，需要对变电站的作业情况进行视频录制然后上传到主站，在录制过程中需要保持视频的连贯性和清晰度，所以采用的相关无线通讯设备一定要能够达到标准要求以及可以远程控制[9]。

（5）工区作业安全

变电工区的危险性较高，如果工区没有严格的管理机制，工作人员又没有较高的安全意识，那么变电工区将可能发生安全事故[10]。所以变电工区的安全监测系统是实时监控危险区是否有人员靠近，并在有人员靠近危险区时进行警示，然后将收集到的数据通过无线网络传递给相关负责人员，最后负责人再对现场进行控制。