输变电设备智能化关键技术及发展趋势分析论文_赵红伟

输变电设备智能化关键技术及发展趋势分析论文_赵红伟

(中国启源工程设计研究院有限公司 陕西西安 710018)

摘要:输变电设备是电网建设中的重要构成部分,因此,输变电设备的质量与运行状况直接影响着电网电能的输送安全,一旦出现问题就会有造成重大安全事故的风险。尤其是目前由于人们生活水平的不断提高,对电能的需求也不断提高,因此也对输变电设备的质量提出了更高要求。但目前,输变电设备的发展还不能完全满足让人们日益增长的需求,因此,由于元件故障,大面积停电事件屡见不鲜,尤其是由于物联网与云计算在我国的发展仍属于起步阶段,因此本文将对相关问题进行分析,以供参考。

关键词:输变电设备;智能化;关键技术;发展

一、输变电设备智能化技术应用的重要性

1、达到输变电设备智能化运行目标。输变电设备之中应用的智能化技术主要包含信息通信技术、信息处理技术、智能化传感技术以及智能交互技术等多方面的内容。随着智能技术的飞速发展,输变电设备之中的智能化功能也能够充分发挥出来,真正意义上实现了智能化运行目标。

2、有效提高了电网运行的稳定性。输变电设备对于电网有着非常重要的作用,通过输变电设备能够有效保障电网的安全运行。在对电网的运行状况进行检测的过程当中,通过输变电设备能够对电网的安全程度进行详细了解,同时对其中对相关技术进行有效完善。输变电设备之中应用智能化技术,主要就是通过专业的设计手法对智能检测控制系统进行优化设计,并在实际应用的过程当中不断对其进行改进,借此让输变电设备在实际运行的过程当中展现出智能化以及综合化等方面的运行特点,对电网之中的各种信息数据进行有效监控,同时及时接收到相应的故障信息并据此制定相应的处理策略,并将其落实到实际工作之中,快速有效的将电网之中存在的故障进行解决,有效保障电网的运行效率以及运行质量。

3、提高输变电设备的环保型。输变电设备对于电网的运行质量有着至关重要的影响。要想提高输变电设备的使用性能,就必须要对其智能技术进行升级,同时应当适应当前我国时代的发展需求,将环保理念融入到输变电设备智能技术之中,借此有效延长输变电设备的使用寿命。通过在输变电设备之中应用智能化技术,不仅能够有效降低输变电设备运营所消耗的成本,同时还能够起到良好的节能环保作用。

二、面向智能电网的物联网应用构架分析

1、感知层

感知层是物联网在智能电网应用架构中的底层,这一层的主要作用是对输变电设备智能化,也就是智能电网进行监测,具体包括输电、变电、配电、用电几个环节,但这其中,最重要的环节就是输变电环节,因此,感知层需要应用的技术具体包括检查技术、短距离有线通讯技术和短距离无线通讯技术。通常感知层还可以进一步划分为两个子层,第一个子层是利用传感器、数码相机、摄像机等设备来对其他设备及环境进行相关信息和数据的收集和分析;第二个子层通过利用短途传输技术对所收集的信息和数据进行传递。一般来说这两个子层在仅有唯一识别码的情况下,两个子层可以并为一层或者说两个子层很难明确区别出来。

2、网络层

在智能电网中的信息通常需要进行远距离传输,但感知层的传输距离较短,无法完成这一任务,因此,网络层就是用来进行远距离信息和数据的传输,解决感知层所无法解决的远距离信息输送问题。网络层需要应用的技术具体包括一系列网络技术、远距离有线通信技术和远距离无线通信技术等。在网络层中,当所收集到的信息和数据可以通过多种网络技术进行即时的信息传递,通过这种数据传输协议实现远距离的数据传递。

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3、应用层

在智能电网中,应用层的作用是进行搜集到信息和数据的处理和解决人机界面存在的问题。所处理的信息和数据就是通过网络层传达的数据,同时通过这一机器设备与人进行交互。应用层也可分为两个子层:第一层是应用层的序层,这一部分的作用是处理智能电网多种业务上的数据处理需要,并且,由于目前物联网实现了深度信息化,因而对数据的处理覆盖了智能电网的多个领域;第二个子层是设备的终端层,这一子层的作用是提供人机界面和电力应用的平台,通过这些平台利用传感方式,以此处理所获得的大量信息和数据同时可以进行更加深入、细致的管理。最后,在应用层上搭建新型的互动平台,便于和用户进行实时互动。

三、输变电设备智能化关键技术

1、大数据挖掘技术

首先,有关的工作者要认真了解输变电设备运行时的状态,才能够保证及时收集对数据信息,其中包含设备了的基础性信息、记录的以往信息以及不完善的信息等。关联法则仅仅只是挖掘中的一部分而已,需要将主要精力放在对获得信息中的规律快速梳理和研讨,以便于获得有关的流程。将这种法则灵活运用在检测和维修该设备容易出现毛病的地方,可以更加准确的利用此技术进行检测维修、使用关联法则进行收集输配电设备的相关数据,对设备的原始信息以及实地采集到的信息先进行简单的粗加工处理、通过大数据挖掘技术从复杂繁多的信息材料中删除不可靠性,将可靠性信息材料收集下来、然后通过输配电设备的数据类型以及特点的预警来制定有关的关联法则。通过关联法则探索故障流程,并将流程用简单的文字叙,确保技术员能够看懂它、在进行设备监测系统运行期间,工作人员要整理关联法则和评定工作,以此来建立诊断故障时发现问题的记录,方便日后能够及时有效地发现问题并及时处理。

2、射频识别技术

在电力系统之中,输变电设备有着无可替代的重要作用,其功能以及电力生产水平直接决定了电力系统的经济效益。现今,输变电设备在我国绝大多数电网公司之中的职责都是负责设备台账、参数以及设备检修、运营管理。其中MIS系统主要应用在设备台账管理工作之中,设备参数一般使用设备之中设置好的固定参数,设备检修以及日常运行一般使用定时检修以及状态检修机制。但是当前我国绝大多数单位之中的检测装置都无法对统一数据进行有效管理以及共享,因此必须要应用物联网射频技术来有效将其中存在的问题进行解决。射频识别技术的主要原理就是:当标签进入磁场之后,阅读器发出的射频信息会被接受并且通过感应电流之中的能量接收到芯片之中相应的存储信息,并且经历过解码操作之后,会将解码过的信息内容传输到中央信息系统之中,借此对其进行进一步处理。

3、无线传感技术

在监测输变电设备状态时通常会利用各类检测传感技术、通信技术和数据采集分析技术等,通过这些无线传感技术来对输变电设备进行信息管理,然后将传感器网络与Intermet、GPRS、CDMA相连接,以便转换通信协议。传感器还可以布置协调节点与网管节点,通过不同功能的需求完成节点身份的认证和分组信息的转发。其中网关节点既可以是一个增强功能的节点又可以是一个能够实现实际通讯、拥有强大计算能力与很多类型的数据资源的系统。通过无线传感技术的应用可以下发管理节点监控任务,最终将所收集到的数据信息实时同步到外部网络。

结束语

为了提高供电质量,电网结构不断地调整,对于输变电设备所应用的智能化技术以高要求。为了提高对输变电设备的开工至力度,就要积极地采用技术高的技术,同时还要考虑到能源节约需求。智能技术的优势在于,能够对输变电设备的运行故障准确定位,做好故障诊断工作并采取应急处理技术,还要强化风险控制工作,以使得设备的技术性能有所提高,且塑造良好的设备运行环境,提高设备运行的自我保护能力。

参考文献:

[1]刘瑶林,张东坡.输变电设备智能化关键技术及发展趋势[J].今日科苑,2018(12):97-98.

论文作者:赵红伟

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/9

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