物联网技术在输变电设备管理中的应用分析

物联网技术在输变电设备管理中的应用分析

管延宝1陈宇2李明3

（1身份证号码：22242619871204xxxx天津市301500；2身份证号码：12022119890528xxxx）天津市301500；

3身份证号码：12022119970104xxxx）天津市301500）

摘要：输变电设备物联网是以互联网为基础，集成全寿命周期管理、状态评估和输变电设备智能检测一体化的系统。提出输变电设备智能化在关键技术的问题及其发展现状，并提供一个思路。通过研发输变电设备中全寿命周期管理、全景信息模型、集成平台、感知体系及通信模型与接口规范等重点技术，建成的输变电设备物联网与智能电网发展相适应。还讲述了输变电设备物联网的前景发展。

关键词：智能电网；物联网；输变电设备

物联网是以互联网为基础，通过全球定位系统、传感器、射频识别等，按一定的协议，连接起物品与网络，进行通信和信息交换，用来实现智能化管理、定位、识别、跟踪和监控。现在物联网只是在简单的应用到电网，初步应用就是智能电表与智能用电系统的联网，在电网电力资产优化管理与设施运行安全监控的大方面还没有开始应用。所以，将物联网技术与输变电设备的智能化技术两相结合而建立输变电设备物联网，对于我国的智能电网来说，有非常重要的作用。本文针对我国智能电网建设规划与物联网技术的联系，讲述了输变电设备智能化其存在的问题及关键技术的基础研究，提出了建立全寿命周期管理的输变电设备物联网与面向输变电设备智能监测的基本思路与总结。

1输变电设备物联网相关概念与技术

1.1物联网的基本概念

智能电网主要由输电、变电组成，应用到智能电网的物联网技术，明显能提高设备整体管理水平，降低设备检修状态下存在的的风险，使设备在线监测效率得以保证，也为科学管理设备打下了坚实的基础。本文中的输变电设备物联网管理，主要是讲把输变电设备智能化作为基础，依靠射频识别技术、多媒体、智能传感媒介等智能型设备，按照规定的电力系统协议，依托信息化手段，对资产、电网运行情况和输变电设备的运行状态进行动态控制与全寿命周期管理的过程。输变电物联网技术在功能定位上是立足于网络技术，依靠物联网的定位、识别、感知等领先功能，来检测输变电设备。总而言之，输变电设备物联网技术在运维优化、分析设计等方面具有很大优势，而且根据很多地方的实践经验来看，在管理输变电设备的过程中，解决多层次信息统一规范、分层分布设置物联网技术的问题刻不容缓。

1.2关键技术分析

输电线路在线监测与变电站在线监测组成了输变电设备的在线监测技术。拿变电站的线监测技术来说，拥有物联网技术支持，变电站在线监测的主要对象包括互感器、高压断路器、变压器等，监测内容包括介损、微水、局部放电等。获取到很多这样的数据会实时的影响到输变电项目的运行过程，输变电设备以后运行的关键就在这里。

1.3综合评估技术

评估输变电设备运行过程状态的重点在于输变电设备的综合评估技术。在物联网技术中，获得输变电设备运行资料的关键方法是综合评估，相关人员应该予以重视。

2研究输变电设备物联网的技术思路

完善和开发输变电设备智能化的技术完成以后，本文的目标是构建安全可靠、自治高效和感知互动的输变电设备物联网系统，相关关键技术开发与研究应该从以下五个点来进行。

2.1研制输变电设备物联网一体化的智能监测装置

针对通讯模型与接口规范及输变电设备全景信息，研制出传感器来支持输变电设备物联网的智能监测，对一体化智能监测装置进行开发分布自治，适用于构建输电线路、换流站与变电站设备物联网。在输变电设备的网络智能化系统中，一体化智能监测装置是核心组成部分，其主要包括有：多媒体设备、电子标签、智能传感器、监测主LED等。一体化智能监测装置在输变电设备物联网技术中，核心功能就是设备状态、数据传输和信息处理，瘦这些功能的支持，一体化智能监测装置能完成计划数据解读、故障信息处理、缺陷数据查询、试验数据传递、停电信息分析等功能，保证操作人员能更清晰的认识输变电设备运行。监测主IED连接该检测装置，依靠综合信息查询、深入数据分析、模糊匹配等方法，交互控制设备信息，从而更加直观的反映输变电设备突发问题、故障信息等资料，为设备管理、控制、保护提供帮助。

2.2研究输变电设备全景信息模型及物联网体系架构

构建具有协同自治能力的输变电设备物联网的智能分析应用数据传输、信息集成融合以及信息感知等分层分布式体系架构，研究输变电设备适配方法及其全景信息模型标识体系，树立起输变电设备的全景信息模型和规范。

2.3输变电设备接口体系构架研究与物联网通信模型

研究适合用在换流站、输电线路与变电站的物联网信息交互技术，输变电设备物联网的传输实体与通信模型之间的接口规范基于IEC标准，建立通信架构来输送变电设备物联网。

2.4研发输变电设备全景信息集成平台

研究基于IEC标准的输变电设备全景信息的协同、共享和集成处理技术，和公共安全信息的共享与接入技术，对输变电设备的一体化全景信息集成平台进行研发。

2.5研发输变电设备全寿命周期管理系统

基于全景信息输变电设备综合的评估方法进行研究，全业务覆盖输变电设备资产管理、事故预警、状态评估、故障处置、状态维修、故障诊断等功能，开发输变电设备全寿命周期管理的系统基于经济性与技术性分析，基于物联网输变电设备的全寿命周期制定标准体系与管理规范。

3应用输变电设备物联网的前景

输变电设备信息获取全面性、准确性、实时性的需求，输变电设备物联网都可以满足，并且能够实现通信接口和数据模型的规范化、标准化，并实现全寿命的周期管理，各级电力企业均可应用。建立输变电设备物联网之后，能够显著提高设备的可控度和有效利用率，让设备状态实现智能化诊断和检测，降低输变电设备存在的故障，技术上为电网运行决策和规划提供支持，使电力企业的综合经济效益有所提高，进而对我国电网经济、稳定、安全运行的智能化水平进行提升。输变电设备物联网虽然是新的产品体系，包括一系列水平技术更高的智能诊断、在线监测以及相关的物联网产品，但它能够满足智能电网的发展，而且市场潜力巨大。除此以外，电力企业急需输变电设备寿命周期管理系统来提升设备资产智能化管理水平。所以，以物联网为基础的输变电设备物联网，形成输变电设备全寿命周期管理、状态评和估智能监测的一体化系统，尤其是在智能电网的大环境下，具有十分广阔的市场前景。

结束语

本文分析了输变电设备智能化关键技术现在存在的问题及发展现状，并提出了开展输变电设备物联网研究思路和关键技术。输变电设备物联网主要包括输全景信息模型及变电设备体系架构、通信模型与接口体系构架、集成平台、全寿命周期管理系统及其一体化智能监测装置等一系列技术。输变电设备物联网以后的建设实施将实现输变电设备的监测体系、信息体系、管理体系和评估体系的规范与统一，是我国智能电网建中很重要的一部分。输变电设备物联网还包括智能决策系统、智能诊断与监测设备以及相关物联网产品，其拥有非常广阔的市场前景。

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