电力专栏 ｜潼 穆豁麓≯ 输变电设备管理中物联网的应用 彭 澎 （深圳供电局有限公司，广东深圳５１８００１） 摘要：介绍物联网在输变电设备管理中的应用。 关键词：输变电；设备管理；物联网 ０引言 物联网主要是通过射频识别、传感器以及全球定 位系统等，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。 物联网是电力系统比较先进的检测和管理技术．促进 了电力系统管理的保障工作．是当前输变电工程发展 的重要内容之一 １输变电设备智能化的关键技术 １．１输变电设备在线监测技术 输变电设备在线监测技术主要分为变电站、输电 线路以及近年来不断发展的换流站电气设备的在线监 测技术．在线监测技术是智能优化管理的重要途径。 １．２变电站电气设备在线监测技术 在输变电工程中．变电站设备监测的对象以及参 数主要包括有变压器、互感器、高压断路器和氧化锌 避雷器以及高压母线等 变电器绝缘安全检测技术方 面一直都是研究的重点，变压器、断路器、互感器等特 征信息的提取也是当今的研究热点 １．３输变电设备综合评估技术 输变电建设设备的综合评估工作主要包括故障 诊断、状态评估、故障预测、事故预警、状态检修等几 个环节．主要采用换流站电气设备综合评估技术．但 该技术正处于起步阶段．有待于进一步完善 １．４输变电设备全寿命周期管理技术 建立输变电设备全寿命周期管理系统．对降低整 个电力项目的投资具有非常重要的意义 美国最先将 全寿命周期成本管理的方法应用于核电站．并且已经 逐步应用于发电机、大型变压器、励磁机、低压输配电 系统、仪用空气系统等。 ２物联网在电力系统中的应用 物联网在输变电设备中的应用，能够极大提高输 作者简介：彭澎（１９７９．），硕士，电力工程师，研究方向为 输配电及用电工程 收稿日期：２０１５．０４．１２ ８９ 、＾ｎ＾ｎ ｖ｜ｃｈｉｎａｃａａａ．ｃｏｍ 自动化应用 变电设备的自动化和智能化程度 物联网技术在电力 系统中的应用结构主要分为三层：感知层、网络层以 及应用层。 物联网在电力系统感知层中的应用．主要包括二 维码标签、传感器技术等。感知层分为两个层次：通信 延伸子层．通过通信网络把物理实体同虚拟网络中的 网络层和应用层的终端连接到一起：感知控制子层．通 过传感器技术来感知物理世界。而智能电力系统是通 过感知控制子层对电网中各状态参数进行收集和整 理．同时通过通信延伸子层把数据记录到物联网中 物联网在网络层中的应用．实现的主要功能是网 络层和应用层之间的信息转换．分为接入网络和核心 网络两种 物联网在应用层中的应用．主要作用是以电力系 统的需求作为记忆．为电网提供合理的处理措施 物联 网平台把信息技术和智能电力系统有效地融合到一起． 这对提高电力系统智能化水平有着非常重要的作用 ３物联网在输变电设备管理中的应用 ３．１物联网在输电设备管理中的应用 物联网通过在杆塔或电缆上装置的功能强大的 传感器．实现对输电设备的实时监控，并把收集到的 数据通过通信网络发送到数据中心。监控内容包括： 线路故障及监测、覆冰监测、舞动监测、电缆温度的监 测、振动监测、气象监测、弧垂监测等。各种类型的监测 系统对收集到的各种数据进行分析和处理．获得监测 结果 输电设备状态检测过程中的难题是供电，目前通 常采用太阳能供电．研究的方向是利用综合储能、创新 发电的方式，以尽可能提高输电设备的供电能力。 ３．２物联网在变电设备管理中的应用 在变电设备的实时监控应用中．物联网必须要满 足变电站向着智能化方向发展的基本需要。 ４输变电设备物联网关键技术 ４．１一体化智能监测装置 ｈＥ，力专栏 检测技术的应用对于检测设备运行情况、实时监 压器为例．当其油温异常升高时．作为其控制器的断 督其运行状态作用明显．便于及时发现设备故障，确 路器会根据实际升温情况进行自动化控制．进而报 保抢修及时 尽管如此，检测技术的应用仍然有一些 警．主变保护设备也具备这一功能。除报警外还能控 不尽如人意的地方．例如监测信息交互度较低．对于 制系统由台主变压器切换到备用变压器。 复杂故障的综合性判断有所不足：监测信息庞大。但 实际上的监测系统很难从整体上对这些复杂的信息 ５结语 进行驾驭等。为此．需建立监测体系．以实现监测工作 物联网技术是一种先进、新兴的信息技术 发展潜 的统一规范化．一方面需规范检测参数．使其符合指 力巨大。将物联网技术在电力系统中合理地推广应用， 标标准：另一方面需提高监测装置适用性．保证其通 有利于电力系统的智能化改造：而电力系统也为物联 用度．体满足ＩＥＣ概念及标准 我国国家电网公司对 网技术提供了广阔的应用空间。 监测装置的概念及技术规范重新进行了拟定．提出 “智能组件”的概念 在未来．监测装置的一体化建设 参考文献 ［１］沈苏彬，范曲立，宗平，等．物联网的体系结构与相关技 将会成为输变电监测工作的发展方向．其对监测体系 术研究［Ｊ］．南京邮电大学学报（自然科学版），２００９，（０６）： 规范化的形成将起到推进作用 ５５．５８ ４－２编码和标识体系 ［２］曹一家，何杰，黄小庆，等．物联网技术在输变电设备状 电力行业编码大体可分为物资编码和设备编码 态监测中的应用［Ｊ］＿电力科学与技术学报，２０１２，（０３）： 目前该领域存在着编码不统一的问题．应用角度的不 ６３．６５ 同导致编码误差的情况也时有发生 另外．设备存储仓 ［３］王春新，杨洪，王焕娟，等．物联网技术在输变电设备管 库所用条形码等编码由于识别距离局限性很容易在使 理中的应用［Ｊ］．电力系统通信，２０１１，（０５）：１５６—１５８ 用过程中受到影响．进而无法实现设备在使用寿命内 ［４】王慧芳，杨荷娟，何奔腾，等．输变电设备状态故障率模 的管理．在一定程度上制约着设备信息交流与共享。 型改进分析［Ｊ］．电力系统自动化，２０１１，（０６）：６２・６４ ４．３通信技术 ［５】郭创新，高振兴，张金江，等．基于物联网技术的输变电 在物联网中．“物一物”、“物一人”是其最典型的两 设备状态监测与检修资产管理［Ｊ］．电力科学与技术学 种通信方式．为联动保护设备创造了条件。以台主变 报，２０１０，（０４）：４８—５１ （上接第７６页） Ｏｎｌｉｎｅ ｄ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ 从表３、４的数据可以看出。采取的方法对于ｌｍＨ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｙｓｔｅｍｓ ｕｓｉｎｇ ＰＱ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ［Ｊ］，ＩＥＥＥ 下电网阻抗感性部分的测量仍具有较高的测量精度． Ｔｒａｎｓ．Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃ￣ｏｎ．，，２００７：２３０６—２３ １ ２ 测量误差小于３％．同时该方法能抑制电网频率波动 ［４］Ａｄｒｉａｎ Ｖ．，Ｐｅｄｒｏ Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ，Ｒｅｍｕｓ Ｔｅｏｄｏｒｅｓｃｕ．Ｌｉｎｅ 带来测量误差．可利用其在“弱电网”现场进行电网阻 ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ａｃｔｉｖｅ ａｎｄ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ 抗感性部分识别．进行系统控制参数自适应．避免逆 Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ［Ｊ］，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆＰＥＳＣ２００７：’１２７３—１２７９， 变器谐振 ［５］Ｍａｒｃｏ Ｌｉｓｅｒｒｅ，Ｓｅｎｉｏｒ Ｍｅｍｂｅｒ，Ｆｒｅｄｅ Ｂｌａａｂｊｅｒｇ．Ｇｒｉｄ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｖｉａ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＬＣＬ・・Ｆｉｌｔｅｒ Ｒｅｓ・－ ５结语 ｏｎａｎｃｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｉｎｄ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．，ｖｏ１．４３，ｎｏ．５，４３ 结合理论分析，进行动态电感切换测试实验，电 （５）１４０１—１４０７．２００７， 感值测量结果误差小于３％，达到设计要求。 ［６］许津铭，谢少君，唐婷．弱电网下ＬＣＬ滤波并网逆变器 自适应电流控制［Ｊ］冲国电机工程学报，２０１４，３４（２５）：１－２ 参考文献 ［７］Ｌｕｃｉａｎ Ａｓｉｍｉｎｏａｅｉ，Ｒｅｍｕｓ Ｔｅｏｄｏｒｅｓｃｕ，Ｆｒｅｄｅ Ｂｌａａｂｊｅｒｇ． ［１】周林，张密，居秀丽，等．电网阻抗对大型并网光伏系 Ａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＰＶ－Ｉｎｖｅｒｔｅｒ Ｗｉｔｈ Ｇｒｉｄ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ 统稳定性影响分析［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１３，３３（３４）： Ｅｓｔｉｍ￣ｉｏｎ ｆｏｒ ＥＮＳ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｐｏｗｅｒ １．２ Ｅｌｅｃ￣ｏｎ．，２０（６），ＰＰ．１４８０－１４９０．ＮＯＶ．２００５ ［２】杨明，周林，张东霞，等．考虑电网阻抗影响的大型光 ［８】Ｌｕｃｉａｎ Ａｓｉｍｉｎｏａｅｉ，Ｒｅｍｕｓ Ｔｅｏｄｏｒｅｓｃｕ，Ｆｒｅｄｅ Ｂｌａａｂ— 伏电站并网稳定性分析［Ｊ］．电工技术学报，２０１３，２８（９）： ｊｅｒｇ．Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔ ｏｆ ａｎ Ｏｎｌｉｎｅ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ １．２ Ｇｒｉｄ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ＰＶ Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ ［３］Ｍｉｈａｉ Ｃｉｏｂｏｔａｒｕ，Ｒｅｍｕｓ Ｔｅｏｄｏｒｅｓｃｕ，Ｐｅｄｒｏ Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ． ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｉｎｄ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．２００５，５２（４）：１１３６—１１４４ 自动化应用 ２０１５ １０期 ９０
