輸變電設備管理物聯網技術運用分析
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輸變電設備是電力系統中不可或缺的組成原件，電力系統的運行穩定性很大程度上取決于輸變電設備的運轉情況，因此我們必須要做好輸變電設備的管理工作。而物聯網技術則能夠在輸變電設備管理中扮演重要的角色，為推動輸變電設備的有效運行、促進我國電力網絡順利發展，有關業內人士近年來開始對物聯網技術等進行分析，并就其在輸變電設備狀態監測及輸變電設備壽命周期的管理中的應用進行細致研究。近年來人民群眾的生活質量不斷提升，對生活條件的期待值同樣水漲船高，特別是電力網絡供電穩定性，更是人們關注和重視的熱點話題。許多電力企業在這種情況下不斷擴容，這有效地提升了我國電力網絡的規模，更有甚者將網絡技術與電網運營管理結合起來，取得了突出的實質性成果。而物聯網技術與輸變電設備運行管理的結合，更是一種突破性的、有實際意義的嘗試，就本課題進行研究，是促進我國電力網絡輸變電設備穩步發展的必然選擇。
1物聯網技術
物聯網技術是一種以網絡技術為支撐、對物與物之間進行連接的技術，能夠借助互聯網技術通信的優勢保證信息傳送的速度和效率，所有的消息、數據、定位、資源等都可以通過信息技術實現高效交互。從某種角度上來說，物聯網技術是互聯網信息化時代的必然產物，能夠讓管理、定位、信息跟蹤等變得更加智能化和自動化，其實用效果也十分喜人，在許多行業中發揮了不容忽視的積極作用，比如說在定位系統、激光掃描等方面，物聯網技術就已經基本成熟，從根本上推動了中國的社會進步和經濟發展。在輸變電設備管理過程中，物聯網技術的主要功能是對信息進行處理、高速傳輸等，它可以借助無線傳感網絡技術和射頻識別技術（RFID）對數據信息進行收集，另外還可以對輸變電設備的運行情況進行即時性監控，和過去的有線通訊技術比較起來，無線網絡傳感技術顯然有著傳輸速度快等巨大優勢，除了能夠增強輸變電設備檢測能力，還能夠解決過去通信方式存在的許多問題，而射頻識別技術（RFID）的信息傳輸方式更加清晰，主要就是利用無線傳感網絡技術將射頻通信數據傳輸出去，從而達到輸變電設備運行狀況的實時監控、實時上報，給電力網絡的管理人員提供及時、準確的參考信息，從而從根本上提升電力網絡輸變電設備的管理質量。輸變電設備的檢測管理往往需要經過許多次信息傳輸才能實現，現階段中國的輸變電設備監測管理系統一般由三層結構組成——變電站兩端控制層、實地的監測層、數據采集層——通過這三層分布式結構的監測以后，電力網絡輸變電設備的通信信息將會得到有效的傳輸。然而在實際的運行中并不可能全然與預計情況相同，通信結構的設計、建設等必然會受到外部環境影響而出現一定的紕漏，特別是實地敷設的時候更是具有許多突出的困難，稍有不慎就可能導致嚴重的質量問題。同時，敷設有線通信網絡的過程中電力單位往往要投入非常多的資金才能夠完成施工。因此在今后的輸變電設備運行管理中，想要充分發揮物聯網技術的有利作用，電力單位還需要做好通信通道的設計安裝工作，解決設計不合理、安裝不到位等導致的成本增加、工期延長問題。
2物聯網技術在輸變電設備管理中的運用
2.1在輸變電設備狀態監測中的應用
輸變電設備狀態監測當中，物聯網技術能夠發揮巨大的作用，工作人員首先在電網桿塔上、各種電力設備上安裝好監測傳感器，而后對傳感器收集到并且回傳的信息進行分析，明確電路中的各種信息與輸變電設備的正常運行數據是否符合，同時也可以借助網絡通信技術對數據接收設備發射指令確認故障情況等。近些年，中國的電力網絡輸變電設備管理初步取得了研究成果，能夠對設備狀態進行即時性監測、對圖像視頻信息進行及時回收分析，更能對工作人員進行在線監測管理，另外在電力網絡輸變電設備監測過程中，工作人員已經引進了許多種類、許多型號的傳感器，保證了監測結果的有效性和準確度。然而同時我們也必須要認識到，如何對在線監測管理傳感器設備進行供電仍然是一個問題，目前比較常見的兩種供電方式為太陽能供電和高壓電磁供電這兩種，它們雖然也能維持監測傳感設備的正常運行，但是卻無法保證供電的穩定性和持續性，這就導致了輸變電設備的監測結果無法持續傳輸。在這種情況下，為了讓物聯網技術能夠順利在輸變電設備狀態監測中發揮作用，我們必須要對其進行進一步的研究。另外，電力單位必須要盡快更新思維，扭轉錯誤的管理理念，對外部影響因素進行有效的考量，對監測傳感器高低溫儲電能力進行強化，對電力網絡供電模式進行優化，從根本上解決電網運行不穩定、在線監測狀態不穩定的問題。具體來說，物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用主要可以分成三個方面理解，即感知層、網絡層和應用層。首先，對感知層進行分析。感知層是智能電網中比較重要的一部分，它能夠對二維碼標簽和識讀器標簽直接進行數據識別，并且順利地將讀取到的、收集到的數據傳輸到網絡層和應用層中去。可以說在物聯網技術中感知層主要負責對信息的傳輸延伸和共享。其次，應對網絡層進行分析。網絡層主要可以包括電網接入網和電網信息系統的核心網，這兩個網絡是電力網絡系統的主要構成部分，網絡層的作用也比較清晰，其扮演一個感知層及應用層之間的橋梁角色，輸變電設備運行數據主要通過網絡層進行傳輸和延伸，利用接入網和核心網完成數據的高速傳輸。另外，物聯網技術在輸變電設備狀態監測中的應用，要求數據信息準確安全，因此電力單位必須要采取措施提升數據信息的傳輸安全性。在特殊情況下，電力單位如果不具備建設專屬網絡層的能力，也可以利用APN專用通道與安全加密芯片共同加密的方式，對輸變電設備運行信息進行有效的、安全的傳輸，保障信息傳輸的穩定性。最后，就應用層的相關問題也需要進行分析。物聯網技術的運用原理，主要是通過對電力需求進行記錄形成工作記憶，并以這些工作記憶為基礎對輸變電設備的具體工作情況進行分析和處理。物聯網技術在輸變電設備管理中的運用，實際上是電力系統智能化的重要步驟，也是推動信息技術與電網管理結合的必然選擇，從現階段中國物聯網技術發展情況來看，在未來的發展中輸變電設備狀態監測工作必然能取得新的突破。
2.2輸變電設備壽命周期的管理
電力單位的運行和經營實際上也是為了獲得更多的經濟利益，因此想要讓電力單位長遠發展，就必須要做好電力網絡固定資產的壽命周期管理工作，從而降低其報廢率、提升使用年限。而輸變電設備，可以說是電網系統固定資產中最重要的一部分，因此電力單位在今后的工作中，務必要強化對輸變電設備的使用管理工作，借助物聯網技術完成輸變電設備壽命周期的管理，對監測信息、設備屬性進行有效關聯，從而確定輸變電設備的運行情況是否正常穩定，另外還需要在確保輸變電設備正常運行的前提下，盡最大努力降低輸變電設備壽命周期的管理的成本，并對輸變電設備壽命周期進行綜合評估，以物聯網技術為重要支撐，在對工作管理經驗進行總結的基礎上，完成輸變電設備壽命周期的立體化管理。輸變電設備壽命周期的管理本身具有一定的復雜性，物聯網技術在其中起到的主要是收集及分析信息的作用，比如說輸變電設備運行環境信息、運行情況、設備自身性能信息等，都在其收集之列，工作人員可通過對這些信息的分析和處理，理順輸變電設備的運行情況及其無法正常安全運行的原因，并且以此為基礎建立輸變電設備運行風險評估體系。物聯網技術在這個體系中，同樣扮演不可忽視的角色，在傳感器的支持下，工作人員得以對輸變電設備運行情況進行有效檢測和評估，再將其與標準數據進行比對即可獲知設備的運行狀態評估結果，最終建立輸變電設備壽命周期檔案。除此之外，輸變電設備管理人員還需要考慮，電網固定資產管理——即輸變電設備管理——想要真正取得效果，還需要采取全過程成本控制策略，積極主動地引入各種新技術，并對物聯網技術進行進一步的開發和探索，從根本上解決我國電力網絡輸變電設備管理技術不成熟的問題，才有可能最終達到預計的管理目標。物聯網技術是二十一世紀的重要高新科技成果，它與智能電網建設的結合和互相促進，是具有跨時代意義的嘗試，能夠對通信技術、通信基礎設備、電力系統、電力固定設備等進行有效的串聯，從而讓我國電力網絡輸變電設備管理工作的信息化水平、自動化水平得到根本性的提升，解決傳統輸變電設備管理工作存在的一系列不足之處。在今后的發展中，物聯網技術與輸變電設備管理的結合，將會成為電力網絡管理智能化的優越開端，是促進我國產業結構轉型發展的第一步。
結語：
電力系統的建設為中國人帶來了更加便利的生活、更加現代化的體驗，加強電力系統管理、做好輸變電設備管理，是保障電力供應穩定性和安全性的不二之選。而借助物聯網技術對輸變電設備狀態進行檢測、對輸變電設備壽命周期進行管理，是工作人員經過不斷探索研究尋找到的重要方向，我們在今后的工作中仍需要沿著正確的方向進行深入的研究和探索，爭取找到行之有效的物聯網技術管理策略。
作者：王瑩 黃仁安 王長安 單位：紅光電氣集團有限公司