输变电设备物联网关键技术探讨

王松 刘香美 谢童

摘 要：输变电设备是当前智能电网中的重要组成部分，其自身的安全、可靠是保障电网正常运行的基础。在当前经济迅速发展的背景下，输变电设备逐渐融入了物联网技术，使电网的发展迈向了新的台阶。因此本文结合相关理论与实践经验，对输变电设备物联网关键技术进行深入的研究分析，旨在促进输变电设备得到有效管理的同时，促进物联网关键技术得到进一步地发展。

关键词：输变电设备；物联网；关键技术；应用

“物联网”一词最早起源于美国，由美国麻省理工大学的一名教授提出。物联网最早被定义为一种通过全球定位系统、射频识别系统、激光扫描器等传感设备，将物体和互联网相互连接，然后实现信息交换，可以对物体进行智能化识别、监控、跟踪以及管理的网络。当前，国内对于物联网的研究相对较少，所以物联网技术仍然有较大的发展以及研究空间。物联网作为可以降低企业生产成本，提高企业经济效益的基础，被我国列入了新型战略性产业。物联网技术随着电网的发展，起到的作用也越来越突出。因此，本文对其关键技术的应用进行进一步探讨。

1 物联网关键技术分析

物联网关键技术主要有用于数据传输的信息传输与组网技术、用于感知物体的信息感知技术、用于智能化处理的嵌入式技术以及用于保障信息安全的信息安全技术。

（1）信息传输与组网技术。该项技术主要应用在网络中，如RFID，LTE，GSM，WPAN以及3G等无线通信协议与技术、光纤传感网以及电力线载波通信等优先通信协议与技术[1]。

（2）信息感知技术。信息感知技术属于技术含量较高的识别技术，主要有射频识别、二维码识别以及条形码识别技术等，在物联网信息感知技术体系中，无线传感网络是其重要的组成部分。

（3）信息安全技术。在物联网的应用中，除了存在传统的网络安全问题，也会遇到移动网络特殊性的安全问题。比如感知网络的传输和信息安全问题、感知节点的本地安全问题等。

（4）嵌入式技术。嵌入式系统是执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机，而且运行的是固化的软件。

总而言之，这些物联网中的关键技术在智能电网输变电设备的在线监测、综合评估以及全寿命周期管理中有著重要的作用与意义[2]。

2 物联网关键技术在输变电设备中的应用分析

2.1 输变电设备在线监测技术

通过物联网关键技术的应用，可以提高输变电设备以及电路的感知能力。并且结合通信技术，能够实现远程数据信息的传输与处理，对于当前典型的智能变电站（图1）的管理有非常积极的作用。

在当前的输变电设备在线监测技术中，应用较多的物联网技术有信息感知技术，如光纤传感技术、红外热成像技术、视频传感技术等。输变电设备充分应用物联网关键技术提高了在线监测的效率。

2.2 输变电设备综合评估技术

该项技术主要是对变电设备故障进行诊断、预测以及检修，并对设备状态进行评估。过去几年，我国输变电设备的评估系统在大型的高压设备下效果并不明显，而且容易受到外界因素的影响，所以评估模型也非常复杂。随着物联网技术的发展，输变电设备综合评估技术开始结合物联网关键技术对其进行改进与创新，研发了基于全景信息的输变电设备综合评估方法，主要涉及输变电设备的故障诊断、事故预警、状态评估、故障处置、状态维修以及资产管理等业务功能[3]。

2.3 输变电设备全寿命周期管理技术

由于输变电设备在电网运作中占据了重要的投资份额，所以该项技术主要是以最低的成本实现变电设备的最大效益。但是，当前的设备成本模型普遍存在缺乏输变电设备维护成本以及运作成本的考虑，因此只能从建设成本以及采购成本进行分析，而且评价指标也不够完善，所以难以支持输变电设备的全寿命周期管理[4]。在部分智能电网中，利用物联网关键技术，即通过信息感知技术，使用传感器来监测输变电设备的全部运作状况，并关联输变电设备本体属性，可评估输变电设备的周期寿命，为实现最低成本提供辅助决策的功能。因此输变电设备全寿命周期管理技术与物联网关键技术的结合应用，不仅提高了设备故障诊断以及评估的准确性，同时也为输变电设备安装、运输、使用、维修等各个阶段提供了科学的管理规划。

3 结束语

物联网关键技术的特性不仅适应我国电网的发展需求，同时也符合我国智能电网的构建要求。随着社会经济以及科学技术的发展，我国对物联网技术的重视程度也越来越高，不仅投入了大量的人力和物力，同时也投入了大量的资金来发展物联网技术。尤其是输变电设备在线监测技术，其作为一项最具发展潜力的电力技术被广泛地应用于电力系统的各个领域。本文主要分析了几种物联网关键技术在智能电网中的应用，对于促进我国电网的进一步发展有非常现实的意义。

参考文献

[1]何杰.输变电设备物联网关键技术研究[D].湖南大学，2013.

[2]王春新，杨洪，王焕娟，等.物联网技术在输变电设备管理中的应用[J].电力系统通信，2011，5（4）：116-122.

[3]刘通，陈波，杜朝波，等.输变电设备物联网关键技术研究思路探讨[J].南方电网技术，2011，5（12）：47-50.

[4]戴文，阮羚，丁坚勇，等.物联网技术在智能电网输变电设备在线监测中的应用[J].湖北电力，2013，3（17）：8-10.

（作者单位：国网山东省电力公司巨野县供电公司）