基于物联网的变电站智能辅助系统应用研究

基于物联网的变电站智能辅助系统应用研究

王有钱,邹德瑞

国网新疆电力有限公司超高压分公司，新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐 830000

摘要: 在物联网发展水平不断提高的背景下，变电站已经开始使用智能辅助系统，可以在调整好一体化管理方式的基础上，不断提高变电站智能管理水平，需要对变电站智能辅助系统展开一体化设计工作，从低切实满足变电站调控管理、监测控制的要求。本文首先分析变电站智能辅助系统建设方案，其次探讨变电站智能辅助系统的应用功能，以期对相关研究具有一定的参考价值。

关键词: 物联网；变电站智能辅助系统；应用研究

1在物联网背景下变电站智能辅助系统的功能

1.1调控一体化功能

为了能够进一步提高电网智能发展水平，顺利实现智能调度管理，电网企业已经运用了运行管理方式，对变电站调度运行业务、设备运行管理业务进行调度处理，能够在调整好变电站调度管理体系功能结构的时候，对组织架构进行变革管理，不断优化创新变电站管理方式，优化调整变电站业务管理流程，在输变电设备上使用监控管理、调度管理一体化控制体系，可以使变电站业务顺利实现一体化运行管理[1]。

现如今，电力企业常使用三种变电站运行管理方式。第一，传统方式，在变电站分站监控管理、操作方面，安排工作人员进行轮流值班。第二种，集控中心管理方式，工作人员需要依照变电站具体情况设计集中监控、操作管理的集控中心，各个集控中心需要对管辖范围内的变电站实施监督管理，此时变电站即可以实施无人值班管理，但是集控中心需要安排工作人员进行全天候的值班管理。

第三种是操作团队+调控中心管理模式，各个地区在进行变电站调度管理时需要设计调控中心，在每个变电站安排多个操作人员，保证调控中心处于时刻有人值班的状态，调控中心负责监控管理整个地区变电站运行情况，经过比对分析可以发现，第三张管理模式优于第一种。
2变电站智能辅助管理系统

在设计变电站智能辅助管理系统的时候，工作人员应该集中对图像监控、火灾报警、门禁、照明等系统进行整合管理，不断优化调整各系统的功能，借助系统之间的联动能力，顺利完成功能共享服务，有助于提高变电站各个辅助系统的性能，能够为变电站运行管理、检修管理、信息化管理提供辅助支撑[2]。

在物联网技术水平不断提升的背景下，变电站智能水平获得明显提高，通过使用物联网可以加强对变电站设备的控制力度，仅需利用网络即可以顺利完成信息传输管理、协同管理、信息处理，在变电站管理中使用物联网技术，可以在变电站温度监测系统、巡检管理系统、运行环境监测环境系统中获得广泛运用，能够迅速解决变电站在运行期间出现的问题，如果工作人员将侧重点置于变电站设备运行管理中，尚未具有全面监测功能、智能对话功能，变电站系统的智能水平有待提升。

3变电站智能辅助系统建设方案

工作人员在基于物联网建设变电站智能辅助系统的时候，应该遵照 《国网输变电工程通用设计智能变电站部分》规定内容，需要运用物联网技术，可以借助其对外界的感知能力，创建传感器测控管理网络，即能够在传感器测控管理网络上创建智能辅助管理系统，从而顺利实现智能监测管理功能、智能报警功能、自动巡检管理，变电站可以从整体架构、数据架构、技术架构、硬件架构方面进行方案设计[3]。
3.1整体架构

在设计智能辅助系统整体架构时，架构主要包括感知层、应用层以及网络层，感知层的构成部分主要包括变电站设备、信息采集、信息识别，工作人员可以运用传感器、监测设备、接入网关共同构成，传感器能够顺利感知到待测物体信息，可以将所有信息置于模型中进行传输。RFID标签可以标注出变电站的主要设备，工作人员仅需利用监测管理设备可以自行采集传感器采集的电力设备运行状态数据，借助汇聚控制器可以顺利完成信息交换。

在综合接入网关位置能够对控制室接收信息进行统一汇聚管理。网络层一般可以利用电力通信网，将视频设备、网关数据顺利传达到应用程序中，应用层可以借助网络层顺利接收到感知设备接收的监测信息，需要对数据开展整合处理、存储管理。工作人员可以将系统接口和PMS系统连接在一起，能够为用户提供统一管理服务。
3.2数据架构

在调控管理一体化发展的时候，需要使用多站化管理方式，这是变电站智能辅助系统亟待解决的问题，变电站在处理数据、存储数据时，将会直接影响变电站系统运行的性能，辅助系统可以将各个变电站的运行数据存储到中心数据库之中，能够为工作人员调控管理变电站提供更多的方便。

3.3硬件架构

在智能辅助系统硬件架构方面，需要使用采集站段的传感器、视频信息管理的摄像头、视频信息存储管理的NVR、信息过滤处理的自动化系统等，工作人员需要妥善处理好智能辅助系统的硬件架构，方能有效提高辅助系统实际应用效果[4]。
3.4技术架构

工作人员需要结合变电站采集设备特性，选择使用有线方式、无线方式进行接入管理，通过接入C++语言进行开发设计，有助于提高数据通信管理的规范性。智能辅助系统需要利用电力信息通信网对底层数据实施交互处理，保证系统建设遵从TCP/IP协议。

4变电站智能辅助系统的应用功能
4.1多站管理

在智能辅助系统中利用多站综合管理功能，可以在地图上展现出调控中心权属范围内变电站的地理位置、站内设备运行信息，工作人员能够利用不同标记区分管理变电站设备运行状态信息。如果变电站中电力设备发出报警信号，需要在地图上标记出红色图标。用户需要在区位地图上触发管理变电站所处位置，即可以进入到变电站页面中进行监测管理、调控管理。
4.2实时监控功能

在变电站智能辅助管理系统中，主要包括动力监控管理部分、环境监控管理部分、安防监控管理部分，监控可以在变电站运行环境内实施全面积覆盖管理。其中动力监控部分可以对变电站内部一次设备开展监控管理，可以监测管理变压器温度、电压电流数据、电容器温度、蓄电池电压等。

工作人员能够利用变电站辅助系统的监控功能统实时监测变电站运行数据，通过对比分析运行数据、事先设计的阈值，分析变电站是否已经出现故障问题，是否需要进行故障报警。工作人员应该借助智能辅助系统的联动功能，在发出报警信号的时候，联动管理周边摄像头进行录像，可以将变电站设备实时运行数据自行储存到记录表中，将数据以曲线或是报表的方式展现给客户，为用户进行信息查询提供更多的便利性。

在进行环境监控时，工作人员需要对变电站运行环境进行监控管理，可以对各个房间的温度、湿度进行监测管理，智能辅助系统可以实时记录设备监测数据，一旦出现异常问题，可以及时发出预警信息，能够为用户提供历史记录查询功能。在进行安防监控管理时，能够对变电站人员出入情况、电子围栏进行监控管理，从而实现远程管理目标，智能辅助系统为各个变电站提供视频全面监控管理功能，工作人员仅需借助云台界面即能够重新调整监控视频的对应角度。

结论：综上所述，变电站在物联网的基础上运用智能辅助系统，可以智能管理变电站系统运行情况，在变电站设备出现故障问题时，有助于及时发出预警信息。工作人员利用智能辅助系统的监控功能，能够检查变电站出现异常运行情况的位置，从而为变电站恢复正常运行状态提供更多的方便。

参考文献：

[1]张剑，赵拴宝.物联网技术的智能变电站运维管理系统应用[J].信息技术，2022(02):167-172.

[2]吴招座.变电站辅助系统中物联网技术的应用[J].科技与创新，2016(20):140.

[3]吕维伟.物联网技术在变电站辅助系统中的应用[J].民营科技，2014(04):42.

[4]林敏.基于物联网技术的智能变电站辅助系统及应用[J].江苏电机工程，2013，32(06):19-22.