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      物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用及研究

      2021-11-18 03:55:12陳春
      科學(xué)與生活 2021年20期
      關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究

      陳春

      摘要:隨著信息化技術(shù)與科技的進(jìn)步,配電網(wǎng)運(yùn)維管理科技化、現(xiàn)代化程度越來越高,已經(jīng)可以在一定程度上規(guī)避嚴(yán)重故障的發(fā)生,但是因其本身的復(fù)雜性,易受各個(gè)方面因素的影響,導(dǎo)致其運(yùn)維管理已經(jīng)逐漸難以滿足當(dāng)前配電網(wǎng)運(yùn)行需求。基于此,一些電力企業(yè)開始有意識(shí)地在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并取得了較好的效果,協(xié)助配電網(wǎng)在一定程度上規(guī)避了大多故障因素影響,保持了較高的運(yùn)行效率。文章就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析。

      關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);配電網(wǎng)運(yùn)維管理;應(yīng)用;研究

      引言:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)于電力產(chǎn)品的質(zhì)量與可持續(xù)供應(yīng)有了更高的要求,這就要求電力企業(yè)能夠有效提升配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平。在這種情形下,部分電力企業(yè)開始嘗試在運(yùn)維管理過程中合理融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),借助物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)突破以往運(yùn)維管理中的諸多限制,并解決當(dāng)前運(yùn)維管理中的諸多問題。這要求電力企業(yè)正確認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用途徑與基本內(nèi)涵,從而在運(yùn)維管理合適節(jié)點(diǎn)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),維護(hù)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

      一、配電網(wǎng)運(yùn)維管理中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的意義

      物聯(lián)網(wǎng)體系在建設(shè)時(shí)包括三個(gè)層次,以此包括應(yīng)用層、傳送層與感知層。感知層的主要任務(wù)是進(jìn)行信息感知與信息采集,屬于物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的核心設(shè)施與基礎(chǔ)架構(gòu);傳送層的任務(wù)是進(jìn)行信息可靠傳輸,屬于物聯(lián)網(wǎng)中間層;應(yīng)用層可實(shí)現(xiàn)各種信息的互通、協(xié)同與共享,是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中的主要表現(xiàn)。配電網(wǎng)運(yùn)維管理中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可有效提升配電網(wǎng)可制性與可觀測(cè)性,第一時(shí)間反映出配電網(wǎng)故障并提出合理解決建議,一定程度上保障用戶的合理用電。

      二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用

      物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用可從以下數(shù)個(gè)方面進(jìn)行分析:

      1.電網(wǎng)運(yùn)維信息采集、整合與處理

      配電網(wǎng)運(yùn)維進(jìn)程中涉及多個(gè)配電網(wǎng),突出表現(xiàn)出配電網(wǎng)多、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備種類豐富、配電線路眾多、檢測(cè)流程多等特點(diǎn)。在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中,對(duì)技術(shù)人員操作要求較高,若是其因主觀原因而失誤,很容易造成配電網(wǎng)故障,故而配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平高低直接關(guān)系著配電網(wǎng)整體的安全穩(wěn)定性。在日常運(yùn)維管理過程中,相關(guān)技術(shù)人員主要職責(zé)是收集避雷器、配電變壓器、各個(gè)配電線路等運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù),以此來維護(hù)所有設(shè)備的安全運(yùn)行。此外相關(guān)技術(shù)人員還需負(fù)責(zé)檢測(cè)破壞、盜竊電網(wǎng)等威脅配電網(wǎng)運(yùn)維的安全信息。

      配電網(wǎng)主要組成部分包括配電設(shè)備、桿塔、配電線路等,多數(shù)輔助設(shè)備成本造價(jià)低,如何以適宜成本進(jìn)行信息采集是配電在線監(jiān)測(cè)運(yùn)維管理過程中迫切需解決的問題,當(dāng)前階段配電網(wǎng)應(yīng)用的運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)大多只能用于采集一些重要信息,而一些小元器件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息,則依靠傳統(tǒng)形式的人工采集,采集效率與處理效率過低。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展與完善,可較大程度的解決配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的諸多問題,能夠在擴(kuò)大信息采集面的同時(shí),推動(dòng)配電信息化進(jìn)程,并對(duì)智能開關(guān)、配電狀態(tài)、避雷器動(dòng)作次數(shù)與泄漏電流、工作電壓、線路電流等進(jìn)行綜合與分析。此外還包括在電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)方面的應(yīng)用:其一,對(duì)周圍環(huán)境溫度參數(shù)采集,保障電力設(shè)備始終處于額定范圍之內(nèi),避免溫度超標(biāo)造成配電網(wǎng)故障;其二,環(huán)境濕度對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備凝露性能、靜電性能都有不同程度的影響,為避免設(shè)備濕度超標(biāo)或者不足,可將物聯(lián)網(wǎng)周邊濕度限定在一定范圍內(nèi)。[1]。

      2.配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)

      設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)感知層一般是借助桿塔與相應(yīng)設(shè)備上裝設(shè)的采集裝置、傳感器完成線路信息采集,再借助有線或者無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息傳輸至地面數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,但是其供電問題卻是一大缺陷,難以滿足長久使用。而應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可有效解決這些問題,從以下兩個(gè)方面進(jìn)行舉例分析:

      其一,實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)冷卻風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)運(yùn)維中,以無線傳感器來監(jiān)測(cè)冷卻風(fēng)機(jī)的軸溫與振動(dòng),縮減監(jiān)測(cè)成本。而傳感器結(jié)構(gòu)組成較多,例如MCU、溫度傳感器、鋰電池、加速傳感器等,而軸溫依靠溫度傳感器可隨時(shí)監(jiān)測(cè)與記錄,MCU可在固定時(shí)間段啟動(dòng)加速傳感器,在線監(jiān)測(cè)冷卻風(fēng)機(jī)機(jī)軸三維空間下的各項(xiàng)振動(dòng)信息,其后將軸溫信息與三軸振動(dòng)信息借助BF鏈路輸送到系統(tǒng)后臺(tái),實(shí)現(xiàn)后臺(tái)軟件與環(huán)境溫度的有效融合,得到冷卻風(fēng)機(jī)溫度上升后的溫度,對(duì)比冷卻風(fēng)機(jī)振動(dòng)量運(yùn)行過程中的變化趨勢(shì)以及風(fēng)機(jī)軸溫升、同種類型風(fēng)機(jī)振動(dòng)值與溫升,判斷冷卻風(fēng)機(jī)的整體故障情況,實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)問題專項(xiàng)解決,必要時(shí)更換受損部件,避免故障發(fā)生其二,電容器故障預(yù)警。電容器時(shí)有故障問題發(fā)生,且在故障后難以修復(fù)而只能更換,且所有電容器基本都會(huì)有溫度上升狀況,故而對(duì)其運(yùn)行升溫與外殼形變進(jìn)行監(jiān)測(cè),可實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警以保持電容器長久運(yùn)行[2]。

      3.配電設(shè)備全壽命周期管理

      就配電網(wǎng)長遠(yuǎn)收益來講,需綜合各個(gè)方面的要素對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃,而在經(jīng)濟(jì)效益得以滿足的基礎(chǔ)上,需縮減資產(chǎn)全壽命周期產(chǎn)生的成本。對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行全壽命周期管理的基本前提是安全管理,并結(jié)合資產(chǎn)管理,立足配電網(wǎng)運(yùn)行基本狀況,總結(jié)其運(yùn)維管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),維護(hù)其長久使用。而在引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,可全面監(jiān)測(cè)相關(guān)設(shè)備全景狀態(tài)數(shù)據(jù)信息,關(guān)聯(lián)其相關(guān)屬性,科學(xué)評(píng)價(jià)其壽命,如此能夠周期化關(guān)聯(lián)電氣資產(chǎn)全壽命過程,提升設(shè)備診斷的準(zhǔn)確性與真實(shí)性,并利于制造階段與安裝階段科學(xué)管理。

      4.智能化設(shè)備巡檢

      科技與信息化技術(shù)的飛速發(fā)展,使得人工巡檢方式逐漸難以更好的服務(wù)于配電網(wǎng)逐項(xiàng)運(yùn)維管理需求,而物聯(lián)網(wǎng)本身的智能化巡檢不但可較大程度的提升配電網(wǎng)檢測(cè)水平,還可節(jié)約人力成本,提升檢測(cè)效率與質(zhì)量。例如無線通信網(wǎng)、定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的綜合應(yīng)用,可對(duì)電網(wǎng)設(shè)備安全性與穩(wěn)定性等進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),從而保障其長久運(yùn)行使用[3]。

      5.物聯(lián)網(wǎng)在配電自動(dòng)化方面的應(yīng)用

      以“云、管、邊、端”等技術(shù)為核心,選擇支撐平臺(tái)技術(shù),建設(shè)“云、管、邊、端”一體化系統(tǒng)集成方案?!霸啤被髡镜淖饔弥饕菍?duì)配電網(wǎng)管理、狀態(tài)以及運(yùn)行全過程進(jìn)行整體感知、信息融合與智能應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)字化運(yùn)維;選擇無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)、光纖專網(wǎng)融合應(yīng)用,以此來提供配電網(wǎng)的本地通信網(wǎng)與遠(yuǎn)程通電網(wǎng);以集成邊緣計(jì)算平臺(tái)為基礎(chǔ)選擇對(duì)應(yīng)的智能配變終端,數(shù)據(jù)化處理配電網(wǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息;安裝集成即插即用的智能傳感設(shè)備與終端,對(duì)配電網(wǎng)各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活采集,比如包括在架空和電纜故障指示器信息采集,架空和電纜數(shù)據(jù)二遙數(shù)據(jù)采集;在臺(tái)區(qū)智能融合終端應(yīng)用方面,可選擇以智能配變終端為基礎(chǔ)與核心,在臺(tái)區(qū)箱變、JP柜、配電室表箱處與低壓出線位置布置分布式臺(tái)區(qū)感知終端,進(jìn)行表箱T接點(diǎn)處與低壓出線位置信息采集與分析,完成停電區(qū)段的整體研判及告警。

      結(jié)語:綜述,文章就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析,強(qiáng)調(diào)了物其對(duì)于配電網(wǎng)運(yùn)維的重要性,要求相關(guān)技術(shù)人員能夠以各項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心推進(jìn)各項(xiàng)運(yùn)維管理工作,并根據(jù)運(yùn)維效果與反饋及時(shí)地調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用方向與策略,發(fā)揮出其最大功效的同時(shí),縮減配電運(yùn)維成本,促進(jìn)電力企業(yè)配電網(wǎng)運(yùn)維水平提升。

      參考文獻(xiàn):

      [1]徐升.物聯(lián)網(wǎng)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平提升中的應(yīng)用分析[J].通訊世界,2019,No.286(3):128-129.

      [2]李宜才.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用及研究[J].南方農(nóng)機(jī),2020,v.51;No.356(16):168-169.

      [3]王春艷,楊雙宇,李愷.物聯(lián)網(wǎng)在提升配電網(wǎng)運(yùn)維管理水平中的應(yīng)用[J].決策探索(中),2019,No.615(5):68-68.

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