基于物联网的智能电网故障监测技术

郝玉春　王军

摘要：随着我国综合国力的强盛，很多方面的发展已经无法立足于当今社会，电网就是其中一个方面。现如今的社会是一个高效率的社会，一线城市的崛起，使电网的应用要求进一步提高。本文以基于物联网为背景，介绍了我国电网的现状，然后分析了在此基础上的进一步发展、应用、优势以及现实意义。

Abstract： With the increase of China's comprehensive national strength， many aspects of development have been unable to stand in today's society， and the power grid is one of them. Today's society is an efficient society， and the rise of first-tier cities has further increased the application requirements of the power grid. Based on the Internet of Things， this paper introduces the current situation of China's power grid， and then analyzes the further development， application， advantages and practical significance on this basis.

关键词：电网;物联网;智能电网

Key words： power grid;Internet of Things;smart grid

中图分类号：TP391;TM76                               文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）23-0286-02

0  引言

近年来，随着经济绿色发展观念深入人心，各种资源的限制，能源的短缺问题日渐严重。虽然我国地大物博，但是同时我国也是一个人口大国，就目前的资源，相信在不久的将来就无法维持我国居民正常生活。所以电网的发展成为了为数不多的一个突破口。我国传统电网是一种被动的配电网，其发展方向是以安全提供电能为核心，具体表现在其坚强性，所谓坚强性是指电网遭受到巨大的外界干扰或者线路出现故障时，电网仍能坚持对外供电，不会影响居民的正常生活;当天气状况十分恶劣的情况下，电网系统并不会因此而瘫痪，依旧能够正常运转;最后就是它对自身信息的保障能力很强。自愈性，顾名思义是一种依靠自身能够自我恢复的能力，电网每时每刻都会对自身的情况进行检查并据此进行自我调的一种特性。兼容性，这是，一种能够海纳百川的能力，它使电网能够适应可再生能源的有效、有序接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够适应广大人民群众各种千奇百怪的用电要求，借此可以为广大人民群众提供多种额外的增值服务。经济性，电网会根据电力市场的分布情况进而进行合理有效的运作方式，将资源合理分配运用，降低运行时的能量损耗，大大提高了资源的利用效率。

1  电网监测技术

错综复杂的电力线路构成了电力网络，用以维持这个庞大的国家的电力资源的运转。但是随着时间的推移，电力网络不可能一直维持在正常运转的状态，偶尔就会出现一些故障。而这个时候就需要快速准确地找到故障发生的精确位置，便于工程师能够快速解决故障，减少不必要的损失。由于物联网技术的日渐成熟，可以通过物联网技术的合理搭配，可以得到一些新的高效率的技术。将其融入到电力输配网故障监测管理技术中就可以形成一种全新的技术。利用GPS的定位高效性，再结合电力输配网拓扑网络，从而可以将电力网络中的各种故障参数收集分析，进而列成故障参数矩阵。利用这种方式，可以将电网中的故障管理构建成一个完整合理的解决系统。每当出现故障，可利用故障参数矩阵快速的对故障进行监测与分析，拥有了物联网技术的融入，可以更加高效的分析出故障的准确位置和区域。

2  技术应用

现如今，国家一线沿海城市相对于其它城市更为发达，这也导致了这些城市居民日益增多，从而电力网络的设计更为繁琐，当电力网络出现部分故障时，很有可能导致整个系统的运转受到影响，从而影响到整个城市工业发展、居民生活。面对一个如此巨大且交错纵横的电力线路网络，一旦出现问题短时间无法确定其位置并将其解决的话，那么对居民的生活会带来很大的不便。还有就是国家重点工业制造厂，他们的整个电力网络的正常运行也是重中之重，一旦出现故障短时间无法解决的话，给工厂带来的损失将会是一笔天文数字。于此，我们的故障监测技术将会在这些一线沿海城市和國家重点工业制造厂得到很好的应用。融入了物联网技术的电网故障监测技术能够更加快速、准确、有效的发现故障发生的精准位置，这就给工程师们解决电力网络故障提供了很大的方便，避免了即将发生的巨大损失。随着科技能力的不断加强，GPS的定位能力越来越强。将物联网技术应用到智能电网中，电力网络收集数据的能力会大大加强，再利用故障参数矩阵的方式，及时高效地对故障进行检测。除此之外，通过当代的GPS定位功能，能够在第一时间快速准确的定位到故障发生的位置，然后第一时间内给出最优的解决方案。

随着物联网的快速发展，这方面的技术越来越成熟可靠，将其运用到传统电网是必然的趋势，这就促进了智能电网的发展。物联网技术的发展，各种基于此而延伸出的故障诊断技术应运而生，如电力公司和大学便在此基础上为电力网络打造了专家系统和人工神经网络（ANN），让智能电网具有自适应保护和控制机制。专家系统能够以专家级别的故障检测技术水平，目前在该领域已有实际应用：Reliant专家系统。这种系统可根据DFR的数据诊断故障扰动。若由雷电或操作冲击而引起的电压不稳（突升或突降）、供电中断、过欠电压等，该DFR可以记录在系统故障期间的电路参数。但专家系统让不完善，相比之下，人工神经网络则更加高效准确。这是一种借鉴了人脑结构的信息分析系统，也是人工智能技术另一个重要的分支，能够自主地去分析解决问题，因此在智能方面备受关注。神经网络在智能电网中运用，虽然使网络结构变得更加复杂化，但让技术人员研究大型输电网络分区变得更加方便，例如，将大网络分块位几个小网络，每个网络承担不同的诊断检测工作，网络1可以检测电路故障和类型，网络2可以进行故障测距，网络3可以判断网络故障为永久的还是暂时的，再汇总分析，最终得出结果对症下药。

3  市场发展前景

现如今，我国各项目都在朝着数字化、智能化发展，随着这股发展潮流、电网的智能化发展势在必行。这项技术在国外发展得比我国要快不少，现如今我国正在这条路上渐入佳境，但是我国庞大的社会體系，未来这又将是一项浩大的工程。一线沿海城市是一个首要目标，这些城市人口繁多，电网的正常运转，严重影响了城市的发展和居民水平。基于物联网的智能电网的故障监测技术对这些一线沿海城市过于重要。随着综合国力的提升，国民小康始终是国家发展的目标，我相信，未来由一线沿海城市开始，会逐步向内地二线城市实行这项技术，甚至在不久的将来，这项技术将出现在中国的每一个角落。不仅是工业生产需要，人民生活同样需要。因此，这项技术的实行是势在必行的，将有一个很好的发展前景。

4  结束语

这项技术可以说是在现有技术的基础上的一种发展创新，将现有的技术巧妙结合得到一种新的技术。它巧妙地利用到了当前物联网技术的先进行，取长补短，来弥补另一种技术的不足，使另一种技术更加完善。这种将两种不同的技术结合而来的新技术，它不仅继承了传统电网的优点，而且在此基础上推广发展，利用物联网技术的先进性，将其运用到智能电网故障监测技术当中，使电网的故障监测技术更趋向完善，能够快速有效的解决电网故障的问题，使电网的发展更进一步。在未来生活中，这项监测技术将广泛应用于科技发展、工业生产、人民生活等各个领域。相比于传统电网，它更加快捷、精确、有效、经济，更加适应当代社会的发展。

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