张墨阳 罗艇
浙江省丽水市莲都区供电有限公司 浙江丽水 323000
随着电网建设的快速发展,电网基建、电网改造等项目大量建设投产,电网运行方式越来越复杂,电网非正常运行方式明显增多,电网安全稳定问题也日益凸显。系统故障后的各种原因导致生产管理、决策部门不能及时、准确获取事故现场第一手信息资料,降低了管理效率和工作质量,这也促使保护管理部门需要采用更先进、更科学的方法来实现对全网的二次设备进行统一、有效的管理。在电网发生故障的情况下,使继电保护人员及时掌握故障信息,快速判断故障发生的地点、性质和故障范围,准确分析故障原因,并采取正确措施避免事故扩大、减少故障损失尤为重要。电力物联网是指采用“大云物移智”的现代先进通信和信息技术对电力能源中的人、机、物进行连接,对电力系统的生产运行、运行管理以及客户服务等进行相互渗透以及深度融合,从而能够全面感知电力系统状态、高效处理多源信息、便捷灵活应用多类型功能[1]。我国电网公司对电力物联网的定义是:将发电公司及其设备、输电系统及其设备、电力用户及其设备以及人、物进行连接,形成以电网为枢纽的数据共享体系,为发电、输电、配电、用户以及政府社会提供服务。电力物联网基于感知、高性能通信和数据信息处理以及高级电力应用,实现电力系统各个环节电力流、数据流以及业务流的一体化深度融合,以提升电网的安全运行性能和效率。
物联网输电线路在线检测系统的实际应用过程中,首先需要对系统任务充分把握,主要包括三个方面的任务,即感知层任务、网络层任务及应用层任务。其中,对于感知层任务而言,其主要就是需要在对电网信息进行收集过程中,这一数据依据统一设置标准向汇聚控制器进行传递,这也是感知层应用中的主要任务。感知层在对信息进行收集过程中,通过对导线、地线以及绝缘子与杆上相关信息实行监控,可对设备中相关变量值实行监控,从而对于输电线路中的各个方面更好地了解,使输电线路检测可以得到比较理想的效果。对于网络层任务而言,其主要就是对来源于感知层的相关知识信息,向电网内部准确进行传递,从而将相关基础数据提供给后续电力系统,对于感知层相关信息进行采集传输属于网络层的主要工作及任务,在该信息传递中需要遵循相关通信规定。应用层的任务主要就是对网络层所收集传递的信息进行分析,从而了解输电线路中的问题,以便后续有效解决这些问题。
(1)配电线路非电量和微气象在线监测。利用传感器在线采集并传输配电线路相关参数,如:杆塔倾斜角、温度、湿度、光照强度等,计算不同光照强度监测区域内太阳能光伏板的平均功率,确保系统监测节点的安全稳定性。
(2)配电线路监测数据传输分析。利用传感器进行配电线路运行状态检测量的周期性采集工作,对配电线路状态数据进行实时传输、访问、下载、统计和分析,及时获悉配电线路运行状态及预警信息,确保配电线路的合理规划。
(3)配电线路监测系统终端节点的功率估算。由传感器芯片功率、监测周期、传感器持续工作时间为依据,进行配电线路监测终端节点功率的估算,获悉有效光照时间,由此估算蓄电池容量,确定蓄电池更换时间,保证终端节点运行的安全稳定性。
应用层是物联网输电线路在线检测系统中的最后一层,这一层的功能主要就是对于由网络层所传递过来的信息,对其实行预加工,并且在同一编码之后进行存储,在此基础上依据这些信息对线路中存在的相关故障及问题进行判断。在应用层实际运行过程中,其主要就是对来源于网络层的有关信息实行加工处理,而其处理方式就是通过对大量数据信息的应用实现建模,对于所得到数据在正常运行的输电线路中进行应用,对于其中存在的有关变量实行实时监控,并且将其与正常运行状态下的变量数值进行对比,依据对比情况判断实际运行线路是否有相关问题存在,从而可以及时检测到线路中存在的问题,为输电线路故障的有效维修提供合理的依据及支持,保证输电线路检测可以得到满意的效果[2]。
考虑到路由器节点和协调器节点的数据传输量较大,可以选用全功能设备进行配电线路的在线监测,由路由器节点负责拓宽无线网络的通信范围,通过电源模块进行电源变换,再由输出电路进行供电。协调器节点则设计有CC2530模块、GPRS通信模块、电源模块等部分,负责配电线路监测数据的接收和上传,由CC2530协调器节点将接收数据传输至GPRS通信模块USR-GM3,进行数据上传、访问和下载,并由电源模块保证数据的处理和传输实现。
在当前的电力系统运行过程中,输电线路检测属于十分重要的一项任务,也是必然要求,而物联网在输电线路检测方面可以发挥出重要的作用,因而需要合理结合互联网实行输电线路的检测。基于此,作为电力系统技术人员,应当对物联网在输电线路检测方面的作用加强认识,以物联网技术为基础进行输电线路在线检测系统的构建,并且对这一系统的应用有效把握,在此基础上实现更理想的输电线路检测,使输电线路检测得到满意的效果,以确保输电线路的更加合理运行,为人们提供更好的电力输送服务[3]。