基于物联网的智能变电站在线监测方案分析

潘高伟　谌雪松

摘要：电力系统的正常运行可直接影响到各领域生产建设期间的用电情况，促进当地市场经济的稳定增长。为从根本上降低智能变电站实际运行期间的故障风险，相关管理部门应积极融合物联网技术，制定出更加专业科学的物联网在线监测方案。基于此，本文以智能变电站在线监测原理为切入点，通过分析物联网在智能变电站监测过程中的可行性，对物联网下智能变电站在线监测方案的设计进行相关研讨，以期为相关工作人员提供帮助。

关键词：物联网;智能变电站;在线监测方案

前言：智能变电站是电力行业现代化发展的必然产物，对保障电力资源稳定高效供应具有重要意义。与普通变电站相比，智能变电站对高压设备故障检测及相关诊断技术提出了更高要求。为确保智能变电站内部设备运行效率，相关工作人员应积极引进先进的物联网技术，构建起更加专业的物联网智能变电站在线监控体系，促进智能变电站运维监测工作高效开展。

1、智能变电站在线监测系统的重要性

随着社会经济的快速发展，智能电网建设规模不断增长，智能变电站设备数量增多，结构日渐复杂[1]。为切实提升设备监测水平，确保所应用的故障诊断技术能够切实提升设备监测期间的全面性及精准性，需做好物联网下智能变电站在线监测系统的构建工作，通过收集及分析智能变电站运行期间的参数数据，降低设备运行期间的故障风险，更好实现智能变电站设备稳定高效的运行目标。

2、物联网智能变电站在线监测系统的架构及关键技术

2.1智能变电站在线监测系统的组成

物联网技术下，智能变电站在线监测系统主要由高压开关在线监测系统、变压器在线监测系统组成，各系统内部包含数据采集、数据处理、数据管理及网络传输等单元。

2.2智能变电站在线监测系统的关键技术

在设计及构建智能变电站在线监测系统期间，主要涉及以下几点关键技术：第一，抗干扰技术。在智能变电站运行环境复杂，设备在实际运行期间极易受到环境因素影响，需相关工作人员在设计智能變电站在线监测系统的过程中，注重设备抗干扰性的提升，确保设备在受到高频噪声、强电磁辐射，和谐波干扰等影响下，也能保持设备也能够维持正常稳定运行;

第二，接地技术。通常情况下，大地电流及寄生电感会导致地位及器件引脚之间产生一定的电位差，从而出现共辐射干扰现象，对设备正常运行造成不利影响[2]。因此在构建智能变电站在线监测系统的过程中，还需对接地技术进行不断完善及优化，通过选择最佳接地方式，降低共辐射干扰影响。

第三，网络传输技术。无线传感网络在实际运行期间，各节点也会产生不同程度的干扰。如变电站复杂电磁环境会直接影响到网络传输情况，导致监测信号极易出现传输不稳定等情况。因此为确保智能变电站在线监系统实际运行期间的稳定性及有序性，应选择具有功率等级可控功能的产品，在保证一定通信质量的情况下，降低及控制信号的发生功率，确保节点功耗不会影响到智能变电正常运状态。

3、物联网智能变电站在线监测系统的功能

将在线监测系统应用在智能变电站实际运维管理过程中，需确保在线监测系统能够更好满足数字化、信息传输标准化、通信平台网络化等功能，满足智能变电站设备监测期间的信息采集、监测及共享要求[3]。同时，充分发挥出数据采集、传感器节点智能化等优势，确保智能变电站设备的正常运行。同时，所建立起的智能变电站在线监测系统，也应能够对设备进行全面的状态评估、故障诊断及自动化运维，从根本上降低设备实际运行风险，提升智能变电站电力供应的稳定性。

在物联网智能变电站在线监测系统中，数据采集单元主要由变电站高压开关及变压设备组成。其中，高压开关主要分为气体传感装置、局部放电传感装置、电流传感装置、液压传感装置等。在数据采集单元实际运行的过程中，可对智能变电站设备的高压开关及变压装置进行更加全面精准的故障检测、信息采集，将此些信息在传输到数据处理单元中，进行综合分析及评估，

物联网智能变电站在线监测系统中的数据处理单元主要由监测高压开关、变压器参数控制装置、高压开关监测装置等组成。通过数据处理单元，能够更好的将传感器传输的信号进行定向存储，满足相关工作人员对数据的快速查询及分析功能。同时，将数据处理单元与报警限、连锁控制阙值等参数紧密联系在一起，再将数据与此些标准进行比对分析后，由报警系统对设备运行异常等情况进行预警。

智能变电站在线监测系统中的数据管理单元主要结构为便于检测装置、控制主机、管理计算机等部分组成[4]。在数据管理单元实际运行过程中，将所接收到的数据进行综合分析，对信号异常情况进行预警，利用单元内部光纤、局域网等装置，将信号传输到管理计算机内容。由变压监测装置接收变压设备监测信号，同时也将此些信号内容传输到管理计算机内部。

报警控制单元是智能变电站在线监测系统的重要组成部分，对系统监测效果具有直接影响。现阶段报警控制单元主要由及报警信息传感装置、警铃、报警器等结构组成。在报警控制单元实际运行的过程中，可通过不同设备故障情况，对开关、继电器等装置进行有效的闭环控制。

为将物联网技术更好应用在智能变电站在线监测系统中，相关工作人员应将网络传输单元借助有线或无线传感的方式，将监控数据及报警数据传输到网络系统中，实现智能变电站设备运行状态的远程控制，从根本上提升智能变电站在线监测系统的实效性及精准性。

4、物联网智能变电站在线监测系统的前景分析

为从根本上提升智能变电站实际运行期间的稳定性及有序性，实现变电站设备自动运维目标， 需对现有物联网下智能变电站在线监测系统的结构及功能进行不断完善及优化[5]。将无线传感网络高效应用在智能变电站在线监测系统的设计及建设过程中，充分发挥出无线传感器网络工序简单、扩展性强等特征，切实提升智能变电站在线监测系统建设期间的经济效益。

但就目前来看，无线传感器网络在我国智能变电站在线监测系统建设期间的应用时间较短，实践积累经验不足，在应对比变电站设备复杂运行环境的过程中，已然无法充分发挥出应有的积极作用，需相关工作人员从以下几方面入手：第一，注重智能变电站设备在线监测需求的分析，对监测设备的各项功能进行不断强化;第二，因变电站设备运行环境复杂，需将关注重点在提升设备抗干扰能力上;第三，做好智能变电站在线监测系统设计及构建过程中的管理工作，确保所建立的在线监测系统更加满足国家技术标准;第四，对在线监测系统的实用性及可靠性进行综合评估，充分发挥出在线监测系统的实用价值。

总结：总而言之，物联网智能变电站在线监测系统的设计可切实拓宽智能变电站监测覆盖面，及时预警与解决智能变电站实际运行期间可能存在的安全隐患，确保智能变电站能够在实际运行的过程中更好控制维修成本，尽早实现经济效益及安全效益最大化目标，为促进智能变电站稳定有序发展进程奠定坚实基础。

参考文献：

[1]俞立春. 智能电网中无线可充电传感器网络充电规划研究[D].上海电机学院，2019.

[2]刘权威，周亚雷. 基于物联网技术的智能变电站在线监测系统研究[J]. 山东工业技术，2018（06）：141.

[3]朱志伟. 基于大数据的35kV变配电站智能监控整体解决方案的实现[J]. 电气技术，2018，19（07）：63-67.

[4]祝琳，杜兴伟，韩伟，姚孟，刘磊. 智能变电站可视化运维与智能诊断系统研究与应用[J]. 科技经济导刊，2018，26（22）：22-23.

[5]何杨. 基于物联网的智能变电站在线监测系统研究[J]. 中国新技术新产品，2018（18）：42-43.