物联网技术在电力输配电系统中的研究与应用

齐晓庆

摘要：电力行业是关系到国计民生的重要能源行业，保证电力输配电系统的安全稳定运行具有重要意义。本文首先介绍了物联网技术的基本概述和发展现状，其次分析了物联网技术在电力输配电系统中的应用，供相关人员参考。

关键词：物联网;智能电网;电力系统;输电;配电;监控系统

引言

自国家提出“感知中国”的政策方针以来，物联网被正式列为中国五大新兴战略性产业之一，其发展前景与影响力必然会引起全社会广泛的关注，目前物联网技术的应用已经发展到中国全社会的生活、生产中。

1物联网技术的基本概述

从理论上来说，所谓物联网就是被称为“物物”相连的互联网，主要是应用各种设备与系统，比如红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等，严格按照相关联的网络端口协议，实现物品与互联网的相互整合，属于网络中的一种。而输变电设备运行状态的监测是保障电网运行的基础与保障，可以通过传感器技术、信息处理技术等的应用，将整体的运行状态加以反映，及时发现运行中存在的问题，及时采取相应措施。

2物联网发展现状

现在物联网已经在人们的日常生活中广泛应用了，以日常生活中的智能停车场为例，当我们驾驶车辆进入停车场以后，当车辆驶入感应区的时候，通讯天线就会收集到车主信息，自动识别并收集到车主的驾驶证信息以及车牌号码。系统会根据收集到的信息进行判断，判断车主是否具有合法性;又如，家中上了年紀的老人通过佩戴含有嵌入式传感器的手表，其子女就能远程操作并查看老人的血压以及心率，随时关注老人身体健康;再如智能房管，在房主不在家中的时候，传感器自动感应然后将煤气阀门、水电闸门等关闭，减轻家中火灾隐患，并且实时向房主手机发送消息，汇报家中情况。物联网已经渗入到人们日常生活各个角落里了。物联网的出现，带给我们的不仅仅是现有的生活模式的转变，更是人民物质生活的品质上升、交通更加便利、人们生活状态越来越健康、隐私安全越来越有保障等。但是，由于现在还处于物联网发展前期，所以在技术上仍旧存在一些问题，需要在后期的发展阶段不断完善，对技术进行革新，把极具发展前景优势的物联网做大做强。

3物联网技术在电力输配电系统中的应用

3.1监控电力输配电设备运行状态

设备监控系统是以共享数据与基于模型的开放系统为基础，通过优化电网运行和信息整合，对采集的信息进行传递和处理的系统。其中，最为关键的是信息技术采集。在线检测的实现依赖于高速的通信网络，实现设备发生故障之时，通过发出告警信号的方式告知监测（维修）人员应当采取的措施。控制单元是智能系统的重要部分，可以通过对不同情况的判断、调整，达到即减少损耗又避免通信堵塞的效果。从而保障被监控的电力设备处于良好、正常运行状态。

所有的物联网技术都服务于生产，变电站就是采用监控器在“无人”状态下，为有效的保障安全可靠的运行。监控器可以对设备运行状态进行监测，通过对重要的生产数据进行采集和分析判断，在设备出现不正常情况或故障初期时及时发送信息给相关部门和人员，从而降低事故的发生、减少损失。

配网实时监控系统很大程度上保障了对大用户的用电服务。首先，它不但可以对大用户所用变压器的实时功率和用电信息进行有效监控。它还可以通过分析智能终端传达所需信息达到快速定位故障现象和区域。在检测设备故障点过程中，电力输配电设备中的传感器发挥着极其重要的作用，它不但可以在检测到设备故障点的同时，通过和附近的设备进行通信，还可以智能地切除故障元件并能将供电及时快速的切换到可靠设备上。在故障发生前，系统收到传感器通知，系统通过该信息及时提供预警，通过配变控制终端进行远程操作，实现对电网故障区和非故障区进行隔离，从而使该系统能自动回复到正常工作状态，对于异常跳闸，也可短时间内实现远程合闸动作，从而实现不间断供电服务。电磁波振荡、线路故障和闪电干扰等都会引起电能的扰动，此类问题在监控器设计时应充分考虑。同时，超导材料、电力输配电信息技术和智能储能都可以改善电能质量问题，应多予利用。滤波器可以有效防止谐波污染，大大改善电网电能质量，智能监控器可以充分利用。监控器还可以加载设备盗窃和偷电现象等其他辅助功能。

3.2坚强智能电网

由于世界经济的快速发展，能源的需求量持续增长，坚强智能电网能够实现物联网与智能电网相结合后全面的智能化控制。以智能控制为手段，对电力输配电系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节进行全智能化管理。物联网技术是智能电网的坚强基础，通过物联网技术的推动，对电网、智能变电站、配电线路、用户、发电厂等运行的状态进行实时监控，以全面实现对电力输配电系统的智能控制和信息互联互通。

3.3电力输配电资产巡检

电力输配电系统结构所需设备类型和数量较多，目前大部分电力输配电公司仍然是通过人工盘点和手工记录设备型号、清查数量等，这种原始的记录方法不但易出现错误、周期长、费时费力，即便通过扫描二维码条码技术也不能清楚了解实时变动信息。而物联网的RFID技术，可以在不同设备不同状态下自动识别、记录管理，准确率高，消耗资源少，并能够与企业使用的管理系统相连接同步信息。

根据电力输配电企业工作需要，软件公司可以依据其要求将设备的准确信息和管理信息录入系统贴上标签，然后将此标签再贴于设备表面。利用小型易携带读写器来记录和修改的标签信息，随时记录更改内容、实时更新，保证与账目一致。在检查结束后，可将读写器的数据接口和企业办公、财务系统连接，自动上传变更信息形成报告，确保了设备管理的循环完整性。

由于设备所在位置、环境不同，所采用的标签要求也会有相应变化。例如，变电站室外高压设备危险因素大、在进行检测扫描时距离高，此情况可使用有源标签，对数据读取的距离能达到10M以上。因为室外环境多变化，使用的标签质量要求很高，其IP值不得低于65级以下。相对于室外，室内标签要求则较低可使用成本小的无源标签，读取数据的距离只需3M左右即可。应用在仓储物流管理中可快速准确的盘点物品，只要对准标签隔箱扫描便可知道物品的名称、型号、日期等信息，避免因不详细进行拆箱验货的环节，节约时间、减少人力物力投入且准确率较高;在物品进行出入库核对数量时也可扫描标签，若出现与系统不一致时则自动报警提示。

结束语

在通信技术发展迅猛的今天，物联网也迎来了高速的发展。物联网平台其实就是起到了承上启下的作用，未来的物联网技术将会围绕政府、企业、消费者衍生出更多更广的应用，创造出巨大的社会价值。目前全球移动通信已经将5G作为研究的热门，在即将到来的5G时代，物联网将使“万物互联”成为可能，也必将促使电力输配电系统的物联通信技术快速发展。

参考文献

[1]丘华敏.5G时代物联网技术在电力输配电系统中的应用[J].江苏科技信息，2017（32）：49-50+64.

[2]刘青青，翟英姿.面向物联网技术的电力输配电设备状态检修[J].农村电气化，2017（04）：61.

[3]张劲光，刘富荣，库永恒.物联网技术在输变电设备状态监测中的应用[J].科技创新与应用，2016（35）：177.