物联网技术在数字化变电站中的应用探讨

物联网技术在数字化变电站中的应用探讨

谢伟

国网南平供电公司 , 福建省 南平市 353000

摘要：随着各种先进技术如计算机、信息、自动化等的不断发展，将这些技术充分应用于变电站自动化系统中之后，就极大地推进了变电站的数字化发展。当前，数字化变电站已经成为我国变电站的主流发展趋势，并作为智能化电网中的重要组成，促进了我国电力行业的发展，也为社会提供了源源不断的发展动力。物联网对现代数字变电站发展至关重要。有效的将物联网和数字变电站联系在一起，对电网实行信息化，自动化，数字化指日可待。他们的进一步发展将对对未来电网的经济效益和社会效益带来巨大贡献。

关键词：数字化变电站；物联网技术

引言

为了进一步提升变电站变电运行功能，人们开始积极引用数字化技术，进一步增强变电运行的安全性和可靠性。对比传统变电工作，利用数字化技术，简化了变电运行的内容，还保障了数字化变电站给变电运行工作的安全性和有效性。但是我国数字化变电站在变电运行工作也存在一定的局限性。需要进一步研究数字化变电站给变电运行工作，积极迎接新挑战，进一步完善数字化变电站给变电运行的工作内容。

1数字化变电站

数字化变电站进一步实现了变电站的自动化发展，数字化变电站包括电子式互感器和智能化开关等智能设备，分层构建了网络化二次设备，以通信协议为基础，可以共享变电站内智能电器设备的信息。数字化变电站结构分成三个部分，包括过程层和间隔层以及变电站层，过程层当中包括之鞥传感器和执行器等典型设备，负责采集开关量和模拟量，也负责发送具体的控制命令。数字化变电站利用光纤以太网实现层和层之间的通信。^[1]在处理变电站以此设备的时候，为了实现控制管理过程的智能化，可以利用微处理技术和光电技术，可以有效控制管理整个设备系统的电子回路，提升变电运行过程的稳定性。为了避免各类因素影响到电力系统的控制程序，技术人员需要采取一定的保护措施，保障整个变电设备的稳定性，智能化管理相关设备。设计数字化变电站的过程中，需要利用采样分析的方式，利用数字网络电缆和交换设备采集采样值，运行网络化二次设备的时候，可以进一步提高变电设备的可靠性和高效性。在控制信号的时候，可以利用数字化技术管理信号的开关系统。

2数字化变电站物联网构架

数字化变电站物联网系统是以数字化变电站为物理构架，结合电网的运行方式、用电特点及新能源发电的特征，通过电力专网、互联网和数字化变电站的信息系统实现电网、发电厂和用电场所的信息交互，构建基于数字化变电站的物联网信息交互平台。以站内通信系统为技术核心，通过自动控制技术、智能预警和可视化技术手段对站内变电设备、安全工器具、电源、消防等系统以及变电场所的天气、周围环境，进行实时监控和可视化远程管理，并与调度系统、生产管理系统和用电信息平台进行实时通信和信息共享，从而构建基于数字化变电站的物联网系统平台。数字化变电站物联网平台中任一网络节点，均能根据各自的权限和业务需要获得相应的数据和信息。

3数字化变电站物联网关键技术

3.1物联网通信网络构建

数字变电站物联网系统在运行的过程中,数字化交换机技术发挥了十分重要的作用,该技术的应用有效实现了电力专网、互联网和数字化变电站之间的信息交互,并以此为基础创建集合了电力流、信息流及业务流的数字化变电站物联网系统通信平台。再者,于发电端、变电端和用电端三部分安装满足运行要求且精准度较高的摄像头以及信息采集传感器,该传感器能够完成若干功能的有效互动。应用层主要是决策、管理和互动的机构,其充分满足了智能电网信息流传递的要求。信息流通常指的是在满足用电、供电及发电基本需求的基础上,构建完善的信息数据交换中心,从而更好地保证系统中的信息共享,提高信息共享的效率,充分发挥系统优势。

3.2数据采集与信息集成

数字化变电站物流网系统由多个分系统组成,系统自身需要接收大量的信息,同时信息的类型也十分繁杂,如实时数据、非实时数据等。在系统建设和系统优化的过程中,人们也将关注的焦点放在了采取针对性措施筛选、划分和集成不同类型及来源的数据信息,其对系统未来的建设与发展也有着较为重要的影响。当前数字化变电站运行和应用过程中存在的通信问题,需积极尝试创建更为完善的数字化变电站物联网平台,且结合行业规范和标准的要求建设数字化变电站物联网系统的基本架构,网络层建设的过程中,可应用数字化交换机和光纤传输通道来实现其作用。

4数字化变电站物联网系统功能组成

4.1 数字化变电站内部系统

将新能源发电系统、数字化变电站系统和节能用电管理系统进行信息融合,可保障地区用电需求。在数字化变电站物联网系统中,数字化变电站内部系统扮演了站端的角色。其主要由视频监视系统、电源管理系统、变电站监控系统、安全工器具管理等系统组成。多个子系统之间均需遵照统一的通信标准和要求,利用网络技术实现数字化变电站一次设备、二次系统和辅助系统的有效互联。在系统运行的过程中,要在数字化变电站一次设备的本体上及运行场所中,设置传感器和射频探头等多种辅助信息采集设备,进而组成数字化的变电站站内局域网。这保证了数字化变电站运行设备监控的自动化与可视化以及巡检的智能化等多种功能。变电站运行的过程中,若出现故障,即可对故障予以及时预警和快速定位,明确故障原因,第一时间处理故障,确保系统平稳运行。

4.2 多能源协调控制系统

调度系统在数字化变电站物联网中发挥着重要作用,其充当管理端的角色。调度系统运行的过程中,可变电站运行的远程数字化监控,满足清洁能源发电厂的发电需求及基本流程。变电站物联网信息综合分析与计算中,调度系统也可结合电网潮流控制以清洁能源为生产基础的电厂。电厂日常生产中主要输出光伏电站以及风能。如风能和光能无法满足能源输出的基本需求,则应及时采取科学有效的水电补偿措施,以清洁能源实现发电,进而提高资源的利用率。同时,调度系统要以准确可靠的数据信息为基础,仔细分析上网电价和存储电价,明确电价的经济性,进而保证分布式微网系统运行的科学性和有效性。

4.3 智能用电管理系统

目前,城市发展水平不断提高,人们也越来越追求生活品质。绿色出行理念开始盛行,智能家居以及节能用电需求量明显增大。而且在智能电网发展中,也建成了多个试点,其可结合实际建设分布式光伏微网、充电站、智能宾馆和智能交通充分融合的交互式综合平台。平台中的用户能够利用用电管理系统APP,了解并掌握物联网的重要运行数据、实时电价以及电网系统的最新信息,制定更为科学合理的用电规划。同时,数字化变电站物联网也促进了智能化分布式微网的建设、发展与应用。微网用户可根据自身的需求发电,且明确用电量。在这一过程中也促进了信息的互动。广大用户只需借助APP和移动客户端即可参与电力市场化交易,一方面满足了用户的需求,另一方面也提高了电网的管理质量。

结束语

在核心数字化变电站中进行物联网系统应用，提高变电站的运行能力和数字化管理水平，从而解决新能源消纳和用电业务需求多样性等技术难题，具有较高的研究价值和实践应用前景。

参考文献

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[2]黄秋雁.数字化变电站的应用技术[J].数字技术与应用,2014(12):216+218.

[3]李瑾璐.数字化变电站通信问题及解决措施[J].信息系统工程,2014(11):12.