物联网技术应用于变电设备在线监测的探讨

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1、物联网技术应用于变电设备在线监测的探讨（国网安徽省电力公司六安供电公司237001）摘要：随着智能电网的发展，传统的设备定期检修已经无法满足电网发展的需要。为了克服早期在线监测装置的数据不规范、不可靠等问题，需要将先进的数据采集技术和通信技术运用到电力系统中。物联网是现代流行的新型通信网络，可以提高信息传输的实时性、可靠性和互动性，在变电设备的在线监测中具有巨大的应用前景。关键词：物联网、智能电网、变电设备、在线监测1引言传统的电力设备检修是定期检修的，这种检修由于受到经验性、设备运行环境、周期固定、人员素质等的影响，暴露出很多问题。随着科技的发展，在线监测技

2、术出现了，但是早期的监测设备存在稳定性差、信号失真严重以及不易安装和维护等问题，并且监测的数据不可靠，甚至发生误报、拒报等情况，反而给电网的安全运行造成不利的影响［1］。为了克服以上问题，国网电网公司提出了建设坚强智能电网的目标。在电力系统的各个方面运用先进的信息通信技术以及控制技术，建设智能化、数字化和互动化的现代电网。在线监测和故障诊断技术是智能电网的一项关键技术,己经成为智能电网研究的热点。变电设备是电网的基木组成单元，建设智能电M要以建设智能变电站为前提。智能变电站需要自动收集变电设备的运行状态信息，通过在线分析，实现状态的可视化，根据故障的类型采取相

3、应的处理措施［2］。所以发展在线监测技术是建设智能变电站的有力支持。2变电设备在线监测基础下面从变电设备监测量、使用的传感器两个方面对在线监测技术的基础知识进行介绍。2.1变电设备待监测量变压器、断路器、容性设备和避雷器是变电站主要的一次设备，也是在线监测的重点［3】。(1)变压器带需要监测的量有：油中溶解的气体和水分，用来分析汕的污秽和分解程度；局部放电监测，用来分析局放的类型和位置；冷却装置监测，用来控制风扇的启停，防止变压器的温度过高；变压器工作情况监测，分析接地铁芯的电流。(2)断路器需要监测的量有：断路器的动作特性，用来确定断路器开断电流、动作次数、

4、动作行程、分合闸线圈冋路的状态、是否储能、辅助触点状态、导电接触部位的温度等信息，从而判断断路器运行状况；微水密度，监测气体的密度、温度和含水量，判断气体有无泄露，从而判断断路器运行的状态。(3)容性设备和避雷器需要监测的信息冇：电流互感器和电压互感器以及耦合电容器的的介质损耗、三相泄漏电流、等值电容等，用来确定他们的绝缘特性；避雷器的阻性电流、漏电流、容性电流、雷击次数、计数器动作次数等，用来监测避雷器的绝缘特性。2.2使用的传感器传感器技术目前在国内外已经非常地成熟，变电站中己经普遍使用传感器技术。变电站中常用的传感器冇电流传感器、温度传感器、压力传感器、

5、超高频传感器、微水传感器等。3物联网技术简介物联网是通过各种传感设备，通过实吋采集需要监控、互动、连接的物体等各种信息，并与普互联网进行融合，形成一个人与人、人与物、物与物普遍连接的巨大的网络，方便识别、控制和管理［4］。物联网有三项关键技术：传感器技术、RFID标签和嵌入式技术。物联网的应用结构可分成三层，分别是传感网络层、传输网络层和应用网络层。传感网络层是通过传感器和RFID等设备获取外界的信息；传输M络层是利用互联M和通信网等网络来传输和计算数据；应用网络层是输入输出的控制终端。物联网技术可以保证在线监测系统数据传输的高效性、安全性和可靠性。在线监测系

6、统使用的物联网先进的通信技术有RFID、ZigBee、CAN、RS485、IEC61850等。4物联网技术应用于变电设备在线监测的系统构架使用物联网技术的变电设备在线监测系统包括过程层、间隔层、站控层和网省PMS三个层面。下面分别对三个层面进行介绍。(1)过程层是由变电站内的各种一次设备和对其进行在线监测的终端组成。根据变电站里不同的一次设备，将系统的监测终端分为变压器、断路器、容性设备以及避雷器监测终端三大部分。各部分监测终端设置多个监测单元，对相关的待监测量进行采集。间隔层的贺能电子设备(IntelligentElectronicDevice,IDE)向监

7、测单元发送数据采集指令，监测单元的传感器将变电设备相关的运行信息转换成模拟或者数字信号，再使用屏蔽的双绞电缆将信号传输到现场处理单元，在处理单元中将信号转换成便于传输、处理、储存和分类数字信号，上传到监测智能电子设备。(2)间隔层的智能电子设备分类和过程层对应。监测智能电子设备通过RFID、ZigBee、CAN、RS485等物联网传输介质和过程层连接起来，向下发送采集数据的命令，收到返冋的信息后对其进行分类和判断，经过就地存储和分类打包后，按照标准的、统一的IEC61850协议进行规约，等待上层对数据进行提取。(3)站控层的专家软件采用固定周期轮询的方式收集智

8、能电子设备的数据，确定读取哪一路信息后