輸變電設備管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用分析
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輸變電設備是電力系統(tǒng)中不可或缺的組成原件，電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性很大程度上取決于輸變電設備的運轉(zhuǎn)情況，因此我們必須要做好輸變電設備的管理工作。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(wǎng)絡順利發(fā)展，有關(guān)業(yè)內(nèi)人士近年來開始對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等進行分析，并就其在輸變電設備狀態(tài)監(jiān)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(zhì)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(wǎng)絡供電穩(wěn)定性，更是人們關(guān)注和重視的熱點話題。許多電力企業(yè)在這種情況下不斷擴容，這有效地提升了我國電力網(wǎng)絡的規(guī)模，更有甚者將網(wǎng)絡技術(shù)與電網(wǎng)運營管理結(jié)合起來，取得了突出的實質(zhì)性成果。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與輸變電設備運行管理的結(jié)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(wǎng)絡輸變電設備穩(wěn)步發(fā)展的必然選擇。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種以網(wǎng)絡技術(shù)為支撐、對物與物之間進行連接的技術(shù)，能夠借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通信的優(yōu)勢保證信息傳送的速度和效率，所有的消息、數(shù)據(jù)、定位、資源等都可以通過信息技術(shù)實現(xiàn)高效交互。從某種角度上來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)信息化時代的必然產(chǎn)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(yè)中發(fā)揮了不容忽視的積極作用，比如說在定位系統(tǒng)、激光掃描等方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就已經(jīng)基本成熟，從根本上推動了中國的社會進步和經(jīng)濟發(fā)展。在輸變電設備管理過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要功能是對信息進行處理、高速傳輸?shù)?，它可以借助無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)和射頻識別技術(shù)（RFID）對數(shù)據(jù)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(jiān)控，和過去的有線通訊技術(shù)比較起來，無線網(wǎng)絡傳感技術(shù)顯然有著傳輸速度快等巨大優(yōu)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(shù)（RFID）的信息傳輸方式更加清晰，主要就是利用無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)將射頻通信數(shù)據(jù)傳輸出去，從而達到輸變電設備運行狀況的實時監(jiān)控、實時上報，給電力網(wǎng)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(wǎng)絡輸變電設備的管理質(zhì)量。輸變電設備的檢測管理往往需要經(jīng)過許多次信息傳輸才能實現(xiàn)，現(xiàn)階段中國的輸變電設備監(jiān)測管理系統(tǒng)一般由三層結(jié)構(gòu)組成——變電站兩端控制層、實地的監(jiān)測層、數(shù)據(jù)采集層——通過這三層分布式結(jié)構(gòu)的監(jiān)測以后，電力網(wǎng)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(jié)構(gòu)的設計、建設等必然會受到外部環(huán)境影響而出現(xiàn)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(zhì)量問題。同時，敷設有線通信網(wǎng)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(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設備管理中的運用
2.1在輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測中的應用
輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測當中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠發(fā)揮巨大的作用，工作人員首先在電網(wǎng)桿塔上、各種電力設備上安裝好監(jiān)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(shù)據(jù)是否符合，同時也可以借助網(wǎng)絡通信技術(shù)對數(shù)據(jù)接收設備發(fā)射指令確認故障情況等。近些年，中國的電力網(wǎng)絡輸變電設備管理初步取得了研究成果，能夠?qū)υO備狀態(tài)進行即時性監(jiān)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(jiān)測管理，另外在電力網(wǎng)絡輸變電設備監(jiān)測過程中，工作人員已經(jīng)引進了許多種類、許多型號的傳感器，保證了監(jiān)測結(jié)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(jiān)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(jiān)測傳感設備的正常運行，但是卻無法保證供電的穩(wěn)定性和持續(xù)性，這就導致了輸變電設備的監(jiān)測結(jié)果無法持續(xù)傳輸。在這種情況下，為了讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠順利在輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測中發(fā)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(zhuǎn)錯誤的管理理念，對外部影響因素進行有效的考量，對監(jiān)測傳感器高低溫儲電能力進行強化，對電力網(wǎng)絡供電模式進行優(yōu)化，從根本上解決電網(wǎng)運行不穩(wěn)定、在線監(jiān)測狀態(tài)不穩(wěn)定的問題。具體來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測中的應用主要可以分成三個方面理解，即感知層、網(wǎng)絡層和應用層。首先，對感知層進行分析。感知層是智能電網(wǎng)中比較重要的一部分，它能夠?qū)ΧS碼標簽和識讀器標簽直接進行數(shù)據(jù)識別，并且順利地將讀取到的、收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡層和應用層中去。可以說在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中感知層主要負責對信息的傳輸延伸和共享。其次，應對網(wǎng)絡層進行分析。網(wǎng)絡層主要可以包括電網(wǎng)接入網(wǎng)和電網(wǎng)信息系統(tǒng)的核心網(wǎng)，這兩個網(wǎng)絡是電力網(wǎng)絡系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，網(wǎng)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(shù)據(jù)主要通過網(wǎng)絡層進行傳輸和延伸，利用接入網(wǎng)和核心網(wǎng)完成數(shù)據(jù)的高速傳輸。另外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測中的應用，要求數(shù)據(jù)信息準確安全，因此電力單位必須要采取措施提升數(shù)據(jù)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(wǎng)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?shù)姆€(wěn)定性。最后，就應用層的相關(guān)問題也需要進行分析。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電設備管理中的運用，實際上是電力系統(tǒng)智能化的重要步驟，也是推動信息技術(shù)與電網(wǎng)管理結(jié)合的必然選擇，從現(xiàn)階段中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況來看，在未來的發(fā)展中輸變電設備狀態(tài)監(jiān)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(jīng)營實際上也是為了獲得更多的經(jīng)濟利益，因此想要讓電力單位長遠發(fā)展，就必須要做好電力網(wǎng)絡固定資產(chǎn)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(wǎng)系統(tǒng)固定資產(chǎn)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(lián)網(wǎng)技術(shù)完成輸變電設備壽命周期的管理，對監(jiān)測信息、設備屬性進行有效關(guān)聯(lián)，從而確定輸變電設備的運行情況是否正常穩(wěn)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(lián)網(wǎng)技術(shù)為重要支撐，在對工作管理經(jīng)驗進行總結(jié)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(lián)網(wǎng)技術(shù)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(huán)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(lián)網(wǎng)技術(shù)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(shù)據(jù)進行比對即可獲知設備的運行狀態(tài)評估結(jié)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(wǎng)固定資產(chǎn)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(shù)，并對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行進一步的開發(fā)和探索，從根本上解決我國電力網(wǎng)絡輸變電設備管理技術(shù)不成熟的問題，才有可能最終達到預計的管理目標。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是二十一世紀的重要高新科技成果，它與智能電網(wǎng)建設的結(jié)合和互相促進，是具有跨時代意義的嘗試，能夠?qū)νㄐ偶夹g(shù)、通信基礎設備、電力系統(tǒng)、電力固定設備等進行有效的串聯(lián)，從而讓我國電力網(wǎng)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(tǒng)輸變電設備管理工作存在的一系列不足之處。在今后的發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與輸變電設備管理的結(jié)合，將會成為電力網(wǎng)絡管理智能化的優(yōu)越開端，是促進我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展的第一步。
結(jié)語：
電力系統(tǒng)的建設為中國人帶來了更加便利的生活、更加現(xiàn)代化的體驗，加強電力系統(tǒng)管理、做好輸變電設備管理，是保障電力供應穩(wěn)定性和安全性的不二之選。而借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對輸變電設備狀態(tài)進行檢測、對輸變電設備壽命周期進行管理，是工作人員經(jīng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)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