物联网技术在配电网运维管理中的应用及研究

陈春

摘要：随着信息化技术与科技的进步，配电网运维管理科技化、现代化程度越来越高，已经可以在一定程度上规避严重故障的发生，但是因其本身的复杂性，易受各个方面因素的影响，导致其运维管理已经逐渐难以满足当前配电网运行需求。基于此，一些电力企业开始有意识地在配电网运维管理中引入物联网技术，并取得了较好的效果，协助配电网在一定程度上规避了大多故障因素影响，保持了较高的运行效率。文章就物联网技术在配电网运维管理中的应用进行了论述与分析。

关键词：物联网技术;配电网运维管理;应用;研究

引言：随着社会经济的快速发展，对于电力产品的质量与可持续供应有了更高的要求，这就要求電力企业能够有效提升配电网运维管理水平。在这种情形下，部分电力企业开始尝试在运维管理过程中合理融入物联网技术，借助物联网优势突破以往运维管理中的诸多限制，并解决当前运维管理中的诸多问题。这要求电力企业正确认识到物联网技术的应用途径与基本内涵，从而在运维管理合适节点应用对应的物联网技术，维护配电网的正常运行。

一、配电网运维管理中应用物联网技术的意义

物联网体系在建设时包括三个层次，以此包括应用层、传送层与感知层。感知层的主要任务是进行信息感知与信息采集，属于物联网结构的核心设施与基础架构;传送层的任务是进行信息可靠传输，属于物联网中间层;应用层可实现各种信息的互通、协同与共享，是物联网应用过程中的主要表现。配电网运维管理中应用物联网技术，可有效提升配电网可制性与可观测性，第一时间反映出配电网故障并提出合理解决建议，一定程度上保障用户的合理用电。

二、物联网技术在配电网运维管理中的应用

物联网技术在配电网运维管理中的应用可从以下数个方面进行分析：

1.电网运维信息采集、整合与处理

配电网运维进程中涉及多个配电网，突出表现出配电网多、现场环境复杂、设备种类丰富、配电线路众多、检测流程多等特点。在配电网运行过程中，对技术人员操作要求较高，若是其因主观原因而失误，很容易造成配电网故障，故而配电网运维管理水平高低直接关系着配电网整体的安全稳定性。在日常运维管理过程中，相关技术人员主要职责是收集避雷器、配电变压器、各个配电线路等运行状态参数数据，以此来维护所有设备的安全运行。此外相关技术人员还需负责检测破坏、盗窃电网等威胁配电网运维的安全信息。

配电网主要组成部分包括配电设备、杆塔、配电线路等，多数辅助设备成本造价低，如何以适宜成本进行信息采集是配电在线监测运维管理过程中迫切需解决的问题，当前阶段配电网应用的运维监管系统大多只能用于采集一些重要信息，而一些小元器件产生的数据信息，则依靠传统形式的人工采集，采集效率与处理效率过低。而物联网技术的蓬勃发展与完善，可较大程度的解决配电网运维管理中的诸多问题，能够在扩大信息采集面的同时，推动配电信息化进程，并对智能开关、配电状态、避雷器动作次数与泄漏电流、工作电压、线路电流等进行综合与分析。此外还包括在电网运行环境状态方面的应用：其一，对周围环境温度参数采集，保障电力设备始终处于额定范围之内，避免温度超标造成配电网故障;其二，环境湿度对配电网设备凝露性能、静电性能都有不同程度的影响，为避免设备湿度超标或者不足，可将物联网周边湿度限定在一定范围内。[1]。

2.配电网设备状态检测

设备状态监测感知层一般是借助杆塔与相应设备上装设的采集装置、传感器完成线路信息采集，再借助有线或者无线网络将数据信息传输至地面数据信息进行分析，但是其供电问题却是一大缺陷，难以满足长久使用。而应用物联网技术可有效解决这些问题，从以下两个方面进行举例分析：

其一，实现对配电网冷却风机状态检测。将物联网技术应用在配电网运维中，以无线传感器来监测冷却风机的轴温与振动，缩减监测成本。而传感器结构组成较多，例如MCU、温度传感器、锂电池、加速传感器等，而轴温依靠温度传感器可随时监测与记录，MCU可在固定时间段启动加速传感器，在线监测冷却风机机轴三维空间下的各项振动信息，其后将轴温信息与三轴振动信息借助BF链路输送到系统后台，实现后台软件与环境温度的有效融合，得到冷却风机温度上升后的温度，对比冷却风机振动量运行过程中的变化趋势以及风机轴温升、同种类型风机振动值与温升，判断冷却风机的整体故障情况，实现专项问题专项解决，必要时更换受损部件，避免故障发生其二，电容器故障预警。电容器时有故障问题发生，且在故障后难以修复而只能更换，且所有电容器基本都会有温度上升状况，故而对其运行升温与外壳形变进行监测，可实现故障预警以保持电容器长久运行[2]。

3.配电设备全寿命周期管理

就配电网长远收益来讲，需综合各个方面的要素对资产进行设计与规划，而在经济效益得以满足的基础上，需缩减资产全寿命周期产生的成本。对配电网进行全寿命周期管理的基本前提是安全管理，并结合资产管理，立足配电网运行基本状况，总结其运维管理实践经验，维护其长久使用。而在引入物联网技术后，可全面监测相关设备全景状态数据信息，关联其相关属性，科学评价其寿命，如此能够周期化关联电气资产全寿命过程，提升设备诊断的准确性与真实性，并利于制造阶段与安装阶段科学管理。

4.智能化设备巡检

科技与信息化技术的飞速发展，使得人工巡检方式逐渐难以更好的服务于配电网逐项运维管理需求，而物联网本身的智能化巡检不但可较大程度的提升配电网检测水平，还可节约人力成本，提升检测效率与质量。例如无线通信网、定位系统、射频识别技术等物联网设备的综合应用，可对电网设备安全性与稳定性等进行全面监测，从而保障其长久运行使用[3]。

5.物联网在配电自动化方面的应用

以“云、管、边、端”等技术为核心，选择支撑平台技术，建设“云、管、边、端”一体化系统集成方案。“云”化主站的作用主要是对配电网管理、状态以及运行全过程进行整体感知、信息融合与智能应用，实现配电网数字化运维;选择无线公网、无线专网、光纤专网融合应用，以此来提供配电网的本地通信网与远程通电网;以集成边缘计算平台为基础选择对应的智能配变终端，数据化处理配电网各项数据信息;安装集成即插即用的智能传感设备与终端，对配电网各方面的数据进行灵活采集，比如包括在架空和电缆故障指示器信息采集，架空和电缆数据二遥数据采集;在台区智能融合终端应用方面，可选择以智能配变终端为基础与核心，在台区箱变、JP柜、配电室表箱处与低压出线位置布置分布式台区感知终端，进行表箱T接点处与低压出线位置信息采集与分析，完成停电区段的整体研判及告警。

结语：综述，文章就物联网技术在配电网运维管理中的应用进行了论述与分析，强调了物其对于配电网运维的重要性，要求相关技术人员能够以各项物联网技术为核心推进各项运维管理工作，并根据运维效果与反馈及时地调整物联网技术应用方向与策略，发挥出其最大功效的同时，缩减配电运维成本，促进电力企业配电网运维水平提升。

参考文献：

[1]徐升.物联网在配电网运维管理水平提升中的应用分析[J].通讯世界，2019，No.286（3）：128-129.

[2]李宜才.物联网技术在配电网运维管理中的应用及研究[J].南方农机，2020，v.51;No.356（16）：168-169.

[3]王春艳，杨双宇，李恺.物联网在提升配电网运维管理水平中的应用[J].决策探索（中），2019，No.615（5）：68-68.