何楊

摘 要：在對變電站管控的過程中，其各項信息數據往往存在傳輸節(jié)點過多、參數過多、干擾過大等問題。結合物聯(lián)網技術，對智能變電站設置了一種實時遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括數據動態(tài)交互、智能集中管理、傳感網監(jiān)控3個環(huán)節(jié)。在智能變電站運行的過程中，能夠對其氣體微水密度、設備絕緣、運行溫度等數據信息進行收集、處理以及傳輸。實踐表明，數據采集十分精準，使智能化的監(jiān)控系統(tǒng)得到了有效的實現(xiàn)。

關鍵詞：物聯(lián)網；智能變電站；在線監(jiān)測系統(tǒng)；研究

中圖分類號：TP393 文獻標志碼：A

以往普通的變電站設備與計算機信息技術的有效結合，使變電站實現(xiàn)智能化的故障診斷、監(jiān)控與檢測。智能變電站主要是通過對專業(yè)程序與計算機軟件的有效運用，在設備運行的過程中，對其內部的信息數據進行收集，對設備運行的狀態(tài)進行綜合全面的評定與診斷。因為智能變電站當中存在著大量的設備，并且有著非常復雜的運行環(huán)境，在數據傳輸的過程中往往會遇到非常大的干擾。在進行變電站監(jiān)控的過程中，往往會存在數據信息嚴重失真、傳輸距離過短、收集困難等問題，這給智能變電站的全面數字信息化帶來了極大的阻礙。本文對現(xiàn)階段百年電站監(jiān)控的重要手段進行了深入的分析，以物聯(lián)網技術為基礎，設置變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)，并且運用實驗驗證的形式，對系統(tǒng)的監(jiān)控的性能進行測定。

1 變電站在線監(jiān)控手段

智能變電站在實施在線監(jiān)控的過程中，需要在不影響設備有效運行的基礎下，對設備的運行信息數據進行捕獲，并且運用恰當的數據處理與傳送形式，從而有效診斷設備出現(xiàn)的故障以及實現(xiàn)數據的實時訪問，及時地對設備出現(xiàn)的故障進行預處理?，F(xiàn)階段，變電站的在線監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用過程中主要從以下幾個層面上來進行。

1.1 針對某一參量的就地監(jiān)控系統(tǒng)

此種監(jiān)控系統(tǒng)能夠對變電站當中的斷路器性能、變壓器溫度以及氣體微水密度等參數進行詳細的檢測與探查。因為現(xiàn)階段監(jiān)控系統(tǒng)的分析軟件、系統(tǒng)控制的廠家并不具備統(tǒng)一化的準則，往往有著多種多樣的類型，在使用的過程中需要大量的工作進行協(xié)調與配合，無法使智能化變電站得到有效的實現(xiàn)。

1.2 針對多個參量的獨立在線監(jiān)控系統(tǒng)

此種監(jiān)測系統(tǒng)主要根據監(jiān)控系統(tǒng)的廠商將監(jiān)控單元安裝到監(jiān)控設備當中，運用系統(tǒng)通信單元，使數據傳送到系統(tǒng)的后臺。該種監(jiān)測系統(tǒng)往往缺乏信息資源的共享能力。一次設備廠商與在線監(jiān)控系統(tǒng)廠商之間相互分割，很難使信息共享得到有效的實現(xiàn)。另一種方式就是設備的制造商自行進行監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)，并且在設備當中內置系統(tǒng)監(jiān)控單元，但是有著非常高昂的價格，并且需要巨大的工作量進行維護，往往具有非常大的安全隱患。

1.3 綜合多個變量的分層分布式在線監(jiān)控系統(tǒng)

此種監(jiān)控系統(tǒng)對數字信號處理、先進的傳感技術以及信息技術進行了全面的運用，電氣設備在對信息與數據采集的過程中，使智能化與數據化得到全面的實現(xiàn)，并且能夠及時地對信息數據進行處理與傳輸。此種系統(tǒng)當中包括著專家診斷與數字管理系統(tǒng)，有著非常高的智能化特性，但是在對傳感器所收集的實時數據進行傳輸以及遠程輸送的過程中，仍然存在著極大的缺陷。

總而言之，現(xiàn)階段所使用的變電站自動化系統(tǒng)，其信息資源共享依然存在著很大不足，對數據進行評估、傳輸、處理的形式過于單一化，給設備故障的診斷以及變電站監(jiān)控的智能化，都帶來了極其負面的影響。

2 智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)結構

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)運用信息共享與系統(tǒng)集成化，實現(xiàn)設備與電網的計量信息、輔助設備、狀態(tài)檢測、設備電網運行等信息的統(tǒng)一化的管理、儲存以及接入，使智能變電站的應用輔助、運行管理、智能警告、綜合信息分析、控制操作、運行監(jiān)視得到有效的實現(xiàn)。結合IEC 61850的標準，智能變電站通常運用分層式的結構，其中包括站控層、間隔層、過程層，層級之間運用互聯(lián)網進行連接?；ヂ?lián)器、隔離開關、斷路器、變壓器等一次設備包括其所屬的獨立智能電子設備與智能組件，屬于過程層，使設備狀態(tài)與點測量信息能夠有效地傳遞與采集，對各種各樣的控制操作與命令進行執(zhí)行。

3 基于物聯(lián)網的智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)結構

3.1 系統(tǒng)結構

將物聯(lián)網技術運用到智能變電站的遠程在線監(jiān)控系統(tǒng)當中，對傳感網測控網絡進行創(chuàng)設，依托于傳感網檢測平臺對數據交互動態(tài)系統(tǒng)以及智能集控管理進行構建，使變電站具備設備避雷報警器絕緣、圖像監(jiān)視、SF6泄漏監(jiān)視、設備運行溫度監(jiān)視、排水等智能監(jiān)控功能。所以，系統(tǒng)主要由傳感監(jiān)控、智能集控管理、數據動態(tài)交互等幾部分構成。如圖1所示。

3.2 各部分功能

（1）傳感網監(jiān)控功能

變電站設備避雷報警器絕緣、圖像監(jiān)視、SF6泄漏監(jiān)視、設備運行溫度監(jiān)視、排水等智能監(jiān)控功能是傳感網監(jiān)控的主要功能。能夠對變電站內部的避雷器電流泄漏、SF6壓力微水密度、電纜偷溫度、運行溫度、變壓器油溫、電纜溝水位等信息數據進行收集。在信息數據收集的過程中，應當對設備在強磁場、高壓高溫環(huán)境當中的工作狀況進行充分的考量，數據傳輸以及傳感器的安裝是抗干擾設計的重要內容，系統(tǒng)通過軟件對設計功能進行分析。

（2）智能集控管理功能

智能集控管理能夠對傳感網監(jiān)控單元中所上傳的信息數據進行有效的分析處理，根據研究結果，將控制信號發(fā)射到傳感網監(jiān)控單元，對設備的工作狀態(tài)進行調節(jié)，在設備運行狀況出現(xiàn)異常時，應當對其進行有效的記錄與通知，并且對設備運行的信息數據進行保存，運用GPRS對信息數據進行上傳，將其轉入互聯(lián)網數據庫的服務器當中。另外，設備運行過程中出現(xiàn)問題時，主機在智能監(jiān)控的過程中運用GPRS將位置以及異常情況的信息數據，以短信息的方式傳達至工作者的手中，能夠使工作者及時對現(xiàn)場出現(xiàn)的異常情況進行處理與分析。

（3）數據動態(tài)交互功能

該功能主要運用客戶機與互聯(lián)網數據庫所構成，對智能集控管理單元所上傳的數據進行接收，并且將其儲存進數據庫當中。變電站當中的用戶可以運用瀏覽器，通過網站訪問的形式來獲得變電站的工作信息。用戶還可以通過公眾號平臺以及手機軟件的使用，來獲得變電站的信息數據，這幾種方式只需要與互聯(lián)網進行連接，就能夠對變電站進行訪問。

（4）其他功能

對變電站當中的巡檢與維護工作進行仔細的監(jiān)督與認證，主要通過系統(tǒng)圖像的監(jiān)視功能來進行，能夠通過自動圖像來對檢修過程進行識別，對操作對象進行確認，巡檢采集工作、生成報表、引導填表自行完成，使智能監(jiān)督得到有效的實行。

4 系統(tǒng)測試

4.1 硬件單機測試

在對那些傳感網監(jiān)控單元的硬件進行調試的過程中，應當對各個模塊的PCB板進行檢測，其中包括其焊接短路、虛焊的狀況，還包括漏焊與錯焊的狀況，以及對通電的檢測、對集成電路引腳功能的檢測等，確保PCB板能夠正常的工作。

4.2 ZigBee傳感網單元功能測試

該單元功能能夠對變壓器的繞組溫度與油溫、環(huán)境濕度溫度、避雷器電流泄漏、電纜溝水位、SF6微水密度等數據進行檢測，并且運用ZigBee網關在串口傳輸到上位機。所以，運用串口調試助手，能夠檢測其終端網絡節(jié)點所傳輸的數據信息準確與否。在測試的過程中得出了表1中的數據。

4.3 實時數據交互測試

監(jiān)控系統(tǒng)的主界面，對目前的時間日期進行了顯示、還包括避雷器泄漏電流檢測子系統(tǒng)、電纜溝水位檢測子系統(tǒng)、SF6氣體檢測子系統(tǒng)、濕度檢測子系統(tǒng)、濕度檢測子系統(tǒng)等。指示燈綠色代表可以正常運轉，紅色則為警告。

在實際應用測試的過程中，我們能夠分析出，變電站的遠程在線智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠實時性的對信息數據進行精準的采集，在信息傳輸的過程中也有著非常高的可靠性，數據方位的速率也非常快，從而使監(jiān)控系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了智能化。

參考文獻

[1]陳士龍，陳浩.基于物聯(lián)網的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].山東工業(yè)技術，2017（5）：116-117.

[2]陳振曉，劉前進，林健雄.物聯(lián)網技術在變電站在線監(jiān)測中的應用研究[J].物聯(lián)網技術，2017，7（9）：23-25.

[3]李晶，束洪春，翟少磊，等.基于物聯(lián)網的變電站在線監(jiān)測信息聚合技術[J].云南電力技術，2016，41（3）：29-32.