摘要：电网规模的不断扩大，加强了人们对电网规模的研究，并且在此基础上构建了网络信息传输平台，从而提高电网运行的智能化，充分发挥了网络能够快速运行的特点，掌握网络运行过程中的全部信息，特别是实时监测输变电设备的运行状态，从而达到远程控制的最终目的。
关键词：状态监测；物联网技术；输变电设备
随着我国国民经济的快速发展、人民生活水平的不断提高，对电能的需求逐渐增大，同时对输变电设备的可靠性和稳定性提出了更高的要求，设备的安全运行对整个电力系统具有重要意义。智能电网的实现首先依赖于电力系统设备运行参数的在线监测和实时信息掌控以及设备资产管理，物联网以其强大的信息采集和交互能力是智能电网“智能信息感知末梢”不可或缺的基础环节。通信网络作为物联网的组成部分，主要实现信息的可靠传输，为物联网终端设备和网关提供接入物联网平台及物联网数据承载功能。对于输变电设备物联网，其信息采集点分散、海量信息的分布处理特性要求通信网络具备扁平式网状互联互通功能及在此基础上网络的可管理、可控制。
一、输变电设备物联网的通信体系架构
根据通用物联网架构，输变电设备物联网通信网络的结构关系，通信网络服务于物联网感知层、网络层和应用层，实现信息传递、路由和控制。输变电设备物联网各层通信网络的功能要求为：
1、全景信息平台支持输变电设备全寿命周期管理的高级应用，由交换机和路由器构成的企业通信总线支持全景信息平台的应用服务器和数据中心之间的通信，通信前置关口设备实现与远端感知层的内外网通信，并完成通信协议转换功能。
2、感知层由变电站和输电线路上的设备状态信息传感网、电网公司内部的运行和运维信息系统、结合外部的气象和自然灾害等信息组成，感知层信息来源和种类复杂，需要解决复杂的通信流控制以及异构通信网络之间的协调技术问题。
3、网络层实现全景信息平台与传感网之间的远程通信连接，需要解决多种通信协议接口和远程通信信号传输问题。由通信前置关口设备完成与不同传感网之间协议转换，主要采用光纤网络解决远程通道问题。
二、智能电网输变电设备监测
1、物联网与在线监测
通过对物联网技术的应用，能够提高对变电设备、输电线路的感知能力，在具体应用过程中，合理的信息通信网络相结合，从而实现数据传输联合处理等多项功能，使电网的智能化水平能够得到进一步提高
（1）物联网技术输电设备在线监测中的应用。利用物联网技术能够可以使输电线路运行状况的感知监测能力得到进一步提高在微气象、覆冰、视频图像和导线舞动、风偏等情况监测中的应用，从而实现了对输电设备全程运行的可观测、监控生产全过程，并对存在的风险进行合理预警。输电设备在线监测中对物联网技术的应用还应当包括，对无光源波导传感器的应用，从而实现对导线是否存在污秽、风偏等情况的动态监测；通过对视频传感器的应用，能够实现对杆塔倾斜、线路防盗等情况的动态监测，从而为输电线路的自我诊断、线路故障定位等内容都提出了强有力的技术支撑。物联网技术对无线传感器网络的优点进行了充分利用，目前在输电设备动态监测中比较常用的物联网技术有视频传感、光纤传感等。
（2）物联网技术在变电设备状态在线监测中的应用。变电设备在监测中应用的物联网技术包括的主要内容有，避雷器绝缘监测、GIS 局放、变压器油色谱等。在智能变电站中可以对物联网技术进行合理应用，在完成变电站智能巡检、智能化变电站的安全监测，这在一定程度上对变电站的智能化发展起到了一定的促进作用。以物联网技术为基础的在线监测系统与预防性实验进行对比，在具体应用中采用高灵敏度的无线传感器对设备运行中的信息进行采集，处理与识别信息比较依赖无线网络，这一方面实现了一些预试项目的运行，另一方面也可以将一些能够真实反应设备运行的特征量进行引入，实现对设备运行状态的科学诊断与评估。
2、智能感知层与智能网络层具体功能
在对输变电设备进行动态检测过程中利用互联网技术，必须要做好智能感知层和智能网络层的分析。
（1）智能感知层的功能。输变电设备物联网技术体系智能感知层将物联网作为载体，组合应用的感知设备，其中包括的主要内容有：GPS 全球定位系统、智能传感器、EPC 标签等多项内容，从而完成对输变电设备在具体运行过程中涉及到的数据状态的合理感知，并对全生命周期的资产信息进行合理收集。感知层在运行过程中收集的信息包括：输电设备状态信息、电网运维信息、电网运行信息，同时还需要收集输变电路线路上所安装的各项设备信息的收集，其中主要不包括的内容有自然灾害、气象信息等。
（2）智能网络层的功能。输变电设备物联网在具体运行过程中，信息的传输及到通信层包括的三个层如图所示。
传感器网络在具体应用中起到的主要作用为智能监测，输变电设备的状态信息通过光纤、宽带、短距离无线通信网络完成。数据在进入智能终端之后，再经过技术处理，然后进入到变电站和供电局。变电站将信息传递到智能监控系统中，通过出串口光纤和通信的方式完成。而输电线智能终端则会依据具体需要，在通讯接口与网络之间建立连接，其中包括的主要内容有电力无线专用网路、通信网等多项内容。信息传输到变电站智能监控系统中后，要考虑输变电线路的拓展性与兼容性。此外，供电局网络还承担着整理与汇集输变电站信息的工作。因此，需要在供电局网络层构建光纤组，从而使变电站设备全部都连接起来，完成信息之间的相互交换。
三、输变电站设备状态在线监测应用物联网技术的问题
物联网技术在目前在我国的应用还处于发展阶段，具体应用中还需要面临许多问题有待解决。为了加快物联技术与输变电站在线监测的融合，需要对以下问题进行研究与解决。
1、物联网与在线监测技术的提高。无线网络传感器在具体应用过程中会存在物联网节点、供能渠道遭受干扰等多项问题，同时存在知识产权体系不完善，技术落后等情况，这些问题都对物联网技术的进一步发展产生了制约。与此同时，我国针对变电站在线监测技术也有待提高，如果通过有效的方式减少在线监测设备的故障率、缺陷率等内容都是在日后发展过程中需要解决的问题。
2、构建标准化体系。目前，物联网应用并没有形成一个标准体系，这是制约我国物联网技术发展的根本原因，在线监测设备厂家的能力和规模各不相同，规模和技术标注也都存在较大区别，这对在线监测技术的应用和规范会都产生不同程度的影响。在此背景下，国家应当对物联网在传感、传输、应用层面上所使用的技术标准进行统一，从而构成有效的物联网管理机制。最终做好在线监测远近规划，同时需要在运行维护、质量监督等多个方面出台相应的规范，使在线监测设备厂家确保服务质量和设备质量都能够达到标准要求。
随着电网智能化的不断发展，输变电设备的性能越来越重要。因此为了确保电网运行的安全性与可靠性，可以利用物联网技术对输变电站设备状态进行监测。在应用中，需要充分了解物联网技术，依据输变电站设备监测所要的灵活性，确保监测数据的准确性，从而进一步提高电网运行质量。
参考文献：
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论文作者:马乐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/12
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