经济的发展需要电力提供能源支撑,随着中国经济的快速发展,商品生产和社会活动对电力的需求也日益增大。输变电设备作为电网系统运行中的关键设备,其运行状态直接决定了整个电力系统运行的安全性和稳定性,也决定了用电用户能否正常使用。输变电设备在运行的过程中,通常会受到多种因素的影响,比如电网波动、电网设备、纹波、噪音、电路等,除此还受一些主观因素的影响,比如工作人员的职业技能等。输变电设备的故障表现形式千变万化,能够给电力系统带来无法衡量的危害,严重时,会使整个电力、电网系统处于瘫痪状态。这就给企业生产、工业制造、商业用电、人类日常生活等都带来了严重的影响。因此,在输变电设备运行过程中,能够有效地进行故障检测就显得十分必要。
1物联网技术概述
物联网技术是一种以网络技术为支撑、对物与物之间进行连接的技术,能够借助互联网技术通信的优势保证信息传送的速度和效率,所有的消息、数据、定位、资源等都可以通过信息技术实现高效交互。从某种角度上来说,物联网技术是互联网信息化时代的必然产物,能够让管理、定位、信息跟踪等变得更加智能化和自动化,其实用效果也十分喜人,在许多行业中发挥了不容忽视的积极作用,比如说在定位系统、激光扫描等方面,物联网技术就已经基本成熟,从根本上推动了中国的社会进步和经济发展。在输变电设备管理过程中,物联网技术的主要功能是对信息进行处理、高速传输等,它可以借助无线传感网络技术和射频识别技术对数据信息进行收集,另外还可以对输变电设备的运行情况进行即时性监控,和过去的有线通讯技术比较起来,无线网络传感技术显然有着传输速度快等巨大优势,除了能够增强输变电设备检测能力,还能够解决过去通信方式存在的许多问题,而射频识别技术的信息传输方式更加清晰,主要就是利用无线传感网络技术将射频通信数据传输出去,从而达到输变电设备运行状况的实时监控、实时上报,给电力网络的管理人员提供及时、准确的参考信息,从而从根本上提升电力网络输变电设备的管理质量。
2输变电设备管理现状
按照输变电设备检修管理导则,变电站按照检修周期开展检修工作,因变电站中一期、二期设备无法进行同步检修,在检修时存在部分设备带电。110kV变电站若没有进行全停方式开展集中的检修,将会出现以下风险:检修过程中可能发生人员误入带电间隔而发生触电情况;当输变电设备处于恶劣运行状况时,可能发生避雷器、互感器爆炸情况,对参与输变电设备检修管理人员生命安全造成危害;因为保护装置设计有联切回路,保护传动可能导致运行设备发生误跳闸情况。另外,非全停模式下开展输变电设备检修工作会造成变电站的操作量大,开展安全措施消耗时间增加,检修工作延迟情况,对电网输变电设备的可靠性、安全性造成影响。同时调度工作的开展需安排防全停工作,调整电网运行状态存在困难和一定的安全风险。
3物联网技术环境下输变电设备管理优化
3.1输变电设备寿命周期的管理
电力单位的运行和经营实际上也是为了获得更多的经济利益,因此想要让电力单位长远发展,就必须要做好电力网络固定资产的寿命周期管理工作,从而降低其报废率、提升使用年限。而输变电设备,可以说是电网系统固定资产中最重要的一部分,因此电力单位在今后的工作中,务必要强化对输变电设备的使用管理工作,借助物联网技术完成输变电设备寿命周期的管理,对监测信息、设备属性进行有效关联,从而确定输变电设备的运行情况是否正常稳定,另外还需要在确保输变电设备正常运行的前提下,尽最大努力降低输变电设备寿命周期的管理的成本,并对输变电设备寿命周期进行综合评估,以物联网技术为重要支撑,在对工作管理经验进行总结的基础上,完成输变电设备寿命周期的立体化管理。
3.2输变电设备管理物联网架构
物联网技术在输变电设备管理中应用能实现设备运行状态实时监测与全寿命周期的自动化、智能化管理。对于物联网架构的建设包括感知层、网络层、应用层。其中感知层包括传感器网关、传感器网络、M2M终端、传感器、摄像头、读写器、RFID标签以及二维码标签。感知层分为通信延伸子层和感知控制子层。控制子层的主要作用是对物理世界加以感知识别,延伸子层是通过物理实体将应用层和网络层加以连接的延伸网络或通信模块。在智能电网中通过控制子层能对各个环节的微环境、非电气量、电气量等信息进行采集,之后将延伸子层连接至网络层。
3.3物联网技术在输变电设备监测中的应用
在输变电设备管理中,应用物联网技术,就是工作人员将监测传感器安装在电网设备和电网杆塔上,再分析传感器的信息及数据,分析输电线的信息数据与输变电设备运行是否相符合,并且在数据上,将网络信息通讯功能有效地运用,对设备上传得到的监测信息进行接收。最近几年,管理电网输变电方面,无论是在线图像监测视频和在线设备状态监测,还是重要机具和在线人员监测等,我国都已经实现了,并且输变电设备状态的监测中,利用各种型号的传感器,有关工作人员已经使监测结果可靠性很大程度地提高了,但是,在线监测传感器应用中,比较重要的一个问题就是供电问题,从当前来看,通常我国电网企业主要应用高压电磁和太阳能的供电方式,虽然这两种供电方式,使监测传感器都能够正常地使用,但是,供电电流能否始终处在稳定的状态,还是保证不了,因此,物联网技术应用在电网工程中,应用物联网技术能否达到变电站智能化的需求,是需要考虑的重要问题。
3.4输变电设备综合评估
综合评估方法是对输变电设备的故障进行判断、预测并提出检修意见。在应用物联网技术以后,输变电生评估系统的应用效果大大提升,不仅减少了外界因素的干扰而且评估模型变得简单化,通过改进创新以后可基于全景信息的输变电设备进行综合评估,主要涉及输变电设备的故障诊断、事故预警、状态评估、故障处理、状态维修和资产管理等。
结束语
综上所述,电气设备的运行管理和维护首先必须确保所有电气设备都能安全运行。本文对物联网关键技术及其在输变电设备中的应用进行了系统的分析,指出在电力系统智能化建设中,采用物联网技术对输变电设备的在线状态监测、综合评估和全寿命周期管理,可提高输变电设备的质量和智能化。因为物联网技术越来越突出的优越性,将其应用到电力系统智能化建设中,可提高智能网建设管理的水平。而在输变电设备中的应用可进一步提高设备的智能化程度,提高电力运输的稳定和输变电设备的连通性,使输变电取得更理想的效果。
参考文献
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