基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术

杨帆

国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司， 江苏盐城  224000

摘要：在信息化技术快速发展的时代下，相关部门应注重配电系统的智能化建设，在配电系统智能运行的过程中会发生各种故障。因此，有必要对配电系统智能运维安全以及设备维护中存在的问题进行分析，提出具体的解决措施，确保配电系统能够处于安全平稳的状态，提升配电系统的输送效率，减少安全事故的发生，为经济的发展奠定基础。本文就基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术进行详细探究。

关键词：电力物联网;配电系统;智能运行;维护技术

1 电力物联网

1.1 概念

物联网技术主要是依靠全球范围内的REID标签，应用无线的方式，将互联网计入进来，从而对大量信息内容进行全面整合，并完成审核的工作。在电力运行工作之中，通过引入物联网技术，可以更好地对各类电力设备、电力人员以及运行环境展开控制。具体表现在感知、识别、互联以及控制四个方面。物联网技术可以将多种不同的技术整合在一起，因此自身功能极为多样化，满足多种不同工作任务的需求，进而使得电力系统的运行水平不断提高[1]。

1.2 功能

电力物联网可以利用先进的传感器感知技术、泛在物联网技术，实现对气象、环境、设备状态、用户状态、负荷状态、储能状态等参数的全面感知;利用智能深度学习技术，实现对发电和负荷的精准化预测;利用云平台及先进的数据处理技术，对海量电网、用户数据进行分析处理，实现电网状态预估、需求侧状态分析、需求侧潜力预估;利用人工智能强大的数据分析处理能力，实现对源、网、荷、储各个方面的协调、平衡，进而实现对整个电网的实时、精准控制。在数据传输方面，能源互联网将各个配电网、变电站数据送到数据中心，数据中心之间的数据互相传递，同时将数据送到云平台，控制中心通过海量数据分析，实时监测控制电网。

2 配电系统智能运行

2.1 直流电源管理

我国智能配电系统在实际的运维过程中无法顺利运行，其中一个重要的原因就是电子式互感器直流电源存在问题。如果智能配电系统中的光电互感器出现直流电源中断，那么不仅会导致相关的继电保护装置以及测控等装置出现故障，也会造成相关的一次设备不能有效运行。而由于相关的配置具备双重化的特点，所以实际的OTC电源往往需要依靠两组直流电源进行电力供应。此时，如果其中一组电源出现了故障，那么就会导致实际的继电保护装置出现故障。因此，如果其中的电流接地，相关的工作人员不能够通过拉路检查电源。如果上述的电源需要进行相应的断电操作，那么相关的工作人员需要先停止相应的保护装置，然后再进行后续的操作。

2.2 变压器监测

油温油位是反映变压器运行状态的重要参数，但却较难实现在线采集并告警。针对该问题提出了基于声表面波技术的变压器油温监测和磁控开关的油位监测技术，研制了嵌入式安装的油温、油位、压力释放一体化监测保护装置，在云平台实现了配电变压器油温油位综合在线监测，有效解决了人工巡视效率低、故障定性不及时、不准确的问题。在油位计油浮底部安装温度传感器，实现了变压器顶层油温的测量;在油位计观察窗内部安装磁控开关，通过磁控开关的开闭实现油位监测;在油位计顶部设计了压力释放阀。

3 运维技术

3.1 传感技术

当前电网中的传感器主要监测潮流，针对智能电力设备的运行状态感知还需要深入研究。智能电力设备要求传感器结构紧凑、灵敏度高、抗干扰性强和接口统一，还要提高经济性以适合工程应用。传感器嵌入设备本体的要求限制了其体积和成本，而一般传感器的体积、成本与精度之间呈正相关。因此，智能电力设备传感技术的研究关键是在当前硬件基础上开发辅助软件算法提高采样性能，满足传感需求。数据处理领域的压缩感知（compressed sensing，CS）技术可以用低秩数据高概率重构出原始信号。因此，可考虑将CS理论与传感技术相结合，解决传感器成本与性能矛盾，實现低采样频率和采样点集传感器恢复原始数据。

3.2 远程管理系统

智能化远程管理系统是对配电系统的运行、维护与维修的重要管理机构，其具体可以分为基础功能与高级功能。一方面，具有巡检智能化功能、系统自检功能与设备监控智能化功能，能够实现对配电系统运行情况的实时监控，为配电系统的良性运行提供基础保障，还能够对配电系统进行长期的例行巡检。一般情况下，配电系统中的视频监控设备、消防设备、入侵报警设备等都是相对独立运行的，若在配电系统的运营与管理发生突发情况的时候，这些设备之间的沟通存在障碍，则只能够依靠工作人员进行人为监控与观察，这种情况就会直接降低配电系统运行的安全性与可靠性，加大工作人员的工作负担。基于此，配电系统运维的智能化远程管理系统中提出“支持二级组网”的理念，以此实现对配电系统中各相对独立的设备进行实施监控与智能化管理，比如：在配电系统安装子站运检单元，分别开展基础分析工作、数据搜集工作、告警联动工作、数据和告警上报、巡检作业计划执行等功能，保证系统具有独立保活功能，能够在网络中断的情况下独立运行，以此及时获取及保存本地数据信息，提高配电系统运维管理水平。

3.3 物联网控制技术

所谓控制技术，主要是指配电系统在实际运行的过程中，对其进行全面分析、诊断以及预测，以防出现断电或者电压稳定性较差的情况。依靠这一形式，可以将电网管理活动变得更为便利，配置的效率也能有所提升，促使人员们更好地对整个系统展开控制，保证设备的运行水平达到预期高度。不仅如此，在未来建设控制系统之中，还会适当引入专家分析的功能，以此完成诊断工作。基于功能本身允许的条件下，若有任何故障出现，都能够自动进行控制。如此一来，控制工作的效率便会大幅度提升，甚至能够以秒为单位进行计算，并且电网自身具备自愈性功能，又能使其可靠性得到提高。

结束语

配电网的智能化运行是与时俱进的，随着科学技术的发展，人民的生活水平的提高，社会的需求随之不断增加，电力企业也需要不断进步，走向现代化。基于电力物联网的智能配电系统使用智能终端收集有关设备的运行状态，实时监视，全年全天候监控，在配电室实现“无值班，少值班”，智能配电系统让运维进入万物互联的新时代。

参考文献

[1] 刘敦楠，张婷婷，李华，等.面向泛在电力物联网的综合能源系统规划模型[J].发电技术，2020，41（1）：50-55.