基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术

郭军

摘要：随着人们生活质量在不断提高，对于用电的需求在不断加大，基于电力物联网的配电系统在正常运行，智能化运维显得尤为重要，为更好地提高配电系统的运行水平，使配电网保持长期安全可靠运行，就要提高智能运行与维护管理技术，增强有效性，降低其中存在的各类问题，配电系统是保证电网能够安全可靠供电的关键所在。因此，相关管理部门需要制定完善的基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术，来加强配电网的运行管理与维护，同时，也直接提升了电力企业的总体效益与综合效益。

关键词：电力物联网;配电系统;智能运行;维护技术

引言

电能是现代工业生产的主要能源和动力，是人类赖以生存和发展的基础，是国民经济的命脉。对于用电用户而言，如果突然中断供电，即使极短时间的中断，也可能会引起重大设备的损坏，或者大量产品的报废，造成重大的经济损失，甚至可能会造成人身伤亡事故。因此，电能作为国民生产的基础能源，配电系统的配电设备作为用户用电的基础设施，配电系统的安全性、稳定性和可靠性直接影响人们的生产和生活质量。但是，仅仅依靠传统的保护检测手段已不能满足现代化生产、生活对电能的要求。因此，对配电系统的配电设备实施在线监测，收集运行状态信息，对收集的信息数据进行分析评估，做出评价，并及时采取相应的措施解决隐患，才能保证整个系统设备和线路正常运行。配电系统作为电力系统最重要的基础设施，实现其智能化，是未来配电系统发展趋势。

1智能配电网关键技术的现实意义

随着经济社会的不断发展进步，生活水平的不断提高，各种家用电器也相继出现在居民的家中，这就使得城市家庭的用电量在不断地增加，传统的供电模式已经不能满足现在居民家庭的用电量需求，这对城市配电技术提出了新的挑战。智能配电技术的出现对于解决传统的配电技术出现的问题具有十分重要的意义。城市配电网络技术倡导以人为本的技术理念，以满足电网用户基本需要为出发点，是我国经济社会稳定发展的重要保障。智能配电技术可以对相关的复杂负荷、电压电流等进行系统的预测，从而对城市配电网的运行结构进行优化。因此对城市配电规划工作进行有效的开展有着非常重要的现实意义。智能配电网技术不仅可以为人们日常生活和城市建设提供高质量用电，而且可以提高电网企业的服务水平，为行业内电网企业发展指明了方向，提供了保障。

2基于电力物联网的配电系统智能运行与维护技术

2.1  建立智能配电系统的设备评估体系

对配电网的配电设备的各类信息数据（电压等级、运行年限、重要等级、负荷情况、健康状况等）通过物联网感知层集中收集，进行综合大数据评估处理，将各个单位的管辖范围的配电设备进行独立评估，建立各自的评估标准，并将评估标准集中起来，进行分析与归类，长期得到一个可靠、合理、有效的评估依据。针对不同的设备，建立不同评估方式，区分新老设备，合理化管理，充分利用资源，使运维方式更具针对性和有效性。

2.2  应用于网络层的关键技术

因为当今的配电网有着点多面广的特点，所以如果依然按照传统点对点形式的通信方法进行设计，将很难将网络层全面铺开。在设计网络层进行的过程中，应该应用有线模式和无线模式两者互补的方式来实现，同时应该注重落实所有的安全防御工作。首先，应该注重底层自组网和核心通信网规划技术的应用，因为配电通信系统中通常承载着大量的业务传输任务，意味着通信系统需要符合很多种的QoS需求。随着通信系统中的接入对象越来越丰富，泛在感知信息的数据量和呈现维度将出现指数式上升趋势。为了有效应对这样的情况，需要让自组网的路由策略变得更加“健壮”。通过这样的方式，可以有效保障底层接入网的控制量和状态量，进而实现海量信息的及时传输。在此过程中，可以通过网络扩充的相关算法，将配网系统和通信系统之间的耦合关系作为基础，并从拓扑概念入手，对信息物理系统（Cyber-PhysicalSystems，CPS）进行协同规划。

2.3  现场I/O设备

在智能化供配电系统设计工作中，监控设备搭配设计极为重要，现场I/O设备装配设计要求内容主要包括了网络电力仪表、综合保护装置、远程数据采集模块以及电能质量检测装置等。设计人员需按照一层设备进行对应分布式配置I/O设备，确保现场任何一个I/O设备都保持独立运行状态，为企业供配电系统提供检测、保护、控制以及通讯交流等功能，帮助工作人员实时采集获取到大量系统运行数据信息，充分掌握了解到系统设备的运行状态，根据故障原因及时采取有效解决措施。工作人员针对现场I/O设备采用的配置方式主要有两种，一种是分散式配置方式，一种是集中式配置方式。集中式配置方式指的是将现场所有I/O设备集中配置在监控柜中，其应用优势在于能够实现对监控管理系统和配电柜的分别制造设置，无需复杂操作、协调配合较为简单，并且可以全面提升系统运行的稳定可靠性。集中式配置方式的弊端在于需要工作人员在现场安装大量线路，一定程度增加了员工工作任务量和企业系统设计施工成本。分散式配置方式是通过将现场各项I/O设备分别安装设置在各个配电柜中，这样就能够组成智能化配电柜。该种配置方式应用优势在于布线任务轻，工作人员只需要在现场正确安装设置通信电缆和监控系統电源线，其不足之处在于系统只能在现场展开调试作业，需要花费较多的调试时间。

2.4  建立检测系统，加强系统维护

使用智能配电网技术可以提高城市配电的质量，但设备长时间的运转必然会对系统造成一定的损耗。因此，建立健全智能配电网的检测体系，以此为工作人员定期维护设备，保持设备正常运行提供了保障。要不定期的对系统进行维护，将对系统设备的磨耗降到最低，以增长智能配电系统的使用寿命。在对智能化设备进行维护的过程中，需要相关的工作人员具有过硬的专业技能，能够在较短的时间内准确的判断出设备的状态，找出故障发生的原因，积极的进行维护，确保设备的稳定运行。建立智能配电网的检测监督体系也是提升城市配电质量的另一有效措施。政府可以设置专门人员实时监督检测体系，发现问题及时进行反馈。政府在对专业人员进行招聘录用时，可适当提高录用标准，对相关人员的从业资格证书进行检查，以保证相关人员具备专业技能。

2.5  配网系统运维管理

（1）工作记录配网系统将每次的运维工作录入到数据库中，并将运维的结果依次保存，以便于后面配网工作的继续，也可用于数据对比，在系统中汇总。（2）系统运维管理配网系统可以智能地将运维的结果进行分析，并对其做出准确的判断，给出相应的应对措施。同时，可以对运维记录与结果进行增加、删除、修改与查看（部分结果无法删除与修改由系统根据运维时间的长短来判断），并且可以实时同步手持app设备的数据。保证数据实时更新、共享。（3）移动app记录移动端app主要用于运维人员在现场进行人工维护时，根据配网系统给出的指令或结果进行实时、实地地维护，让运维工作更具时效性、准确性。同时，系统可以将app的运维结果实时反馈，达到数据互通的效果。

结语

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7×24h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：

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[2]   刘智慧，王炜，戴亮，等.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划研究[J].电力系统装备，2019，（1）：53-54.

[3]   代芳鑫，李晓梅，关永宝，等.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].山东工业技术，2019，（1）：160.