智能传感技术在电网监控中的应用研究

崔梦璐

（国网冀北电力有限公司廊坊供电公司，河北 廊坊 065000）

0 引 言

电网是我国的重要基础建设之一，主要为城市地区的发展提供充足的电力。如若电网运行出现问题，那么可能导致整个地区处于断电状态，严重影响各行各业工作的开展。因此，电网监控显得尤为重要。智能传感技术在电网监控中的应用能够有效优化其各方面监控性能[1]，提高电网监控的质量和效率，尽可能降低电网出现故障的可能性，达到促进电网安全稳定运行的目的。

1 智能传感技术概述

智能传感技术指能够感知、处理和反馈外界信息的传感器技术，能够将检测到的外界信息用数字化的形式存储，并将信息处理成计算机可识别的有意义信息，以便反馈外界的变化。智能传感技术在电力行业中有着极其重要的应用。基于智能传感技术的电网监控系统能够实时有效监测所有电力设备的运行情况，不仅能够保证设备监测数据的及时性和可靠性，而且能够自动分析电力设备运行数据，判断其是否存在正常运行状态，从而为维修人员相关工作的开展提供重要的数据支持[2]。

2 智能传感技术在电网监控中应用的作用

2.1 提高电网安全性和稳定性

随着智能电网建设的加速，电网监控在电力行业中起到了愈加重要的作用。电网的安全稳定运行是保证电力正常供给的根本，若电网运行出现故障隐患问题，将会直接导致整个地区的电力系统受到影响。通过在电网监控中应用智能传感技术，能够有效提升电网运行的安全性和稳定性。安装在电网设备上的智能传感器，就像是在设备上安装了微型“智能手环”，能够24 h 不间断对电力设备进行状态感知和诊断，并实现数据的无线传输。电网各级设备均被智能传感器进行实时监测，因此电网任何部位出现运行故障隐患问题，都能够被电网监控系统及时发现并发出对应预警。特别是配置各级输配网络传感时要有针对性。以某变电站为例，其主要监控变量如表1 所示，通过具体的考察设计，最大限度地降低电网运行故障造成的影响，进一步提升电网的整体运行安全性和稳定性[3]。

表1 电网某变电站监控信息表

2.2 提升电网兼容性和灵活性

智能电网通过自动化控制系统能够实现对所有电力设备的实时监测和远程操控。通过智能传感器能够实时监测电网设备和线路的运行情况。电网中的很多设备和线路所处的工作环境都较为恶劣，任何外界因素都可能会导致电网出现运行故障。电力设备和线路在运行过程中出现故障，可以基于智能传感技术的电网监控系统对故障进行预警和紧急处理，如对存在故障的设备进行切断隔离处理，减少其对整个电网造成的危害。此外，它可以利用电网的兼容性特点兼容多种应用技术系统，实现电网服务功能的提升，为用户提供更加安全稳定的供电服务。

2.3 电能资源的优化配置

智能传感技术在电网监控中应用还能够起到优化电能资源的作用[4]。电网需要根据用户的电力需求，为其提供充足的电力能源。电力能源传输过程中会造成能源损耗，同时若电力设备运行过程中出现故障，会导致整个电网的运行出现问题，给电力企业带来经济损失。通过在电网监控中应用智能传感技术，能够有效提高电网监控系统的各方面性能。电力企业通过电网监控系统能够全面监测整个电网的运行情况。根据实际需求合理分配电力能源，不仅能够提升电网运行的安全性和稳定性，而且能够优化电能资源分配流程，推动电网顺利运行。

3 基于智能传感技术的电网监控系统架构

基于智能传感技术的电网监控系统在电网中能够实时监测电力设备，系统架构如图1 所示。它主要由数据监测模块、视频监控模块、中心控制平台和故障报警模块等组成。

图1 基于智能传感技术的电力监控系统架构

3.1 数据监测模块

电网监控系统中的数据监测模块是采集电网内电力设备运行参数数据的主要模块。通过数据监测模块中的传感器实时监测和分析所有电力设备的运行参数。首先，监控系统的传感器全面采集电力设备的运行数据。其次，利用信息传输技术初步分析所收集的数据，并将数据传输给中心控制平台。最后，中心控制平台诊断所接收到的设备运行数据，判断电力设备和整个电网是否处于安全稳定运行状态，以达到监控电网的目的。

3.2 视频监控模块

视频监控模块是基于智能传感技术的电网监控系统的重要组成部分，主要由监控摄像头和数据传输系统组成。监控摄像头安装于电网设备、线路周边，能够监控电力设备的运行情况，并将监控视频传输到中心控制平台。工作人员根据观察电力设备的运行视频，能够起到定期巡查设备运行情况的作用。通过视频监控模块也能够减少人为因素对电网运行造成的影响，所有的设备操控工作均能够以远程操控的方式进行代替，提高了电力设备的操控效率[5]。

3.3 中心控制平台

中心控制平台基于智能传感技术搭建，是电网监控系统功能作用发挥的根本所在[6]。数据监测模块收集的电网设备和线路运行数据最终会传输到中心控制平台。中心控制平台不仅能够自动分析电力设备的运行数据，而且能够全部展现视频监控模块监测到的设备运行视频，中心控制平台的显示界面如图2 所示。工作人员通过中心控制平台能够实现对电力设备的远程操控，根据电网的运行需求及时调整电力设备运行参数，能够保证电网设备一直处于可控范围之内。即使电网设备在运行过程中出现故障或者隐患问题，中心控制平台也能够及时预警显示相关数据，辅助维修人员快速解决电网故障问题，从而达到提升电网运行安全性和稳定性的目的。

图2 中心控制平台显示界面

3.4 故障报警模块

基于智能传感技术的电网监控系统能够通过传感器采集到设备运行数据，并分析电力设备运行数据的变化情况，自动对电网设备的故障情况进行预警。电网内电力设备的运行数据变化幅度较大时，意味着电力设备运行存在故障及隐患问题，此时基于智能传感技术的电网监控系统便会自动定位该电力设备，并分析其是否存在安全隐患[7]。设计系统会将相关信息反馈给工作人员，由工作人员根据电网监控系统提供的预警信息第一时间到达事故现场，并快速解决电网故障问题，尽可能在最短时间内将电网恢复至正常运行状态，尽可能降低电力设备故障对整个电网运行造成的影响。

4 结 论

智能传感技术在电网监控中具有极其重要的作用。基于智能传感技术的电网监控系统能够实现电网状态量的实时测量反馈与动态调整，完成信息的智能感知和故障的智能自愈，为降本增效及高质量供电等控制决策提供终端支持和信息支撑，实现电网的深度感知，保障智能电网在复杂网络和环境下的安全可靠高效运行。