基于物联网的配电自动化应用研究

张媛

摘要：随着我国科学技术的不断发展，物联网技术作为一种利用现代网络和监控的新型技术被逐渐应用到配电网运维管理中。配电网在实际运行过程中，维护与管理是其中重要的工作内容，将物联网应用于配电网运维管理中，实时监测配电网的运行状态，及时发现运行问题，从而提升配电网运维管理水平，为国家电力企业实现智能化电网奠定坚实的基础。

关键词：物联网;配电自动化;应用

随着用户可变动态负荷增多，以及新能源发电比例不断增加，给传统电网稳定性和电力高效运行带来了新的挑战。近年来，特别是电力电子在电力系统的广泛应用，以及电力市场快速发展，泛在物联网技术在发电、输电、配电和用电各个环节有效助力智能电网的快速发展，实现信息流、能源流、业务流的双向流动。

1、物联网概念简述

物联网的概念是于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心KevinAsh-ton教授首次提出的，指通过射频识别技术（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器等信息传感设备，将任意一个物品与互联网进行连接、信息交换和通信，以實现“物与物、物与人、物与网络”的全面连接及智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络模式。感知层、传输层、应用层是物联网体系架构的三个子层。感知层：位于体系结构中的最底层，通过RFID读写器、二维码标签、全球定位系统（GPS）、传感器等识别物体信息、进行数据短距离传输，实现对物理世界的智能感知。

2、基于物联网的智能电网

目前国际统计来看，智能电网普遍采用三种类型的网络组成，即家庭局域网、邻里局域网）和广域网。HAN管理着消费者按需供电的需求，包括智能设备、家用电器（包括洗衣机、电视机、空调机、冰箱和烤箱）、电动汽车，以及可再生能源（如太阳能电池板）。HAN通常部署在住宅小区、工业厂房和商业楼宇。NAN也称为FieldAreaNetwork（FAN），是智能电网第二层，由多个HANs的智能电表组成。NAN支持配电变电站与配电系统现场电气设备之间的通信。它从多个HANs收集服务和计量信息，并将其传输给连接NANs和WAN的数据收集器。WAN是智能电网第三层，它作为网络网关或汇聚点之间通信的骨干，促进了电力传输系统、大规模发电系统、可再生能源和控制中心之间的通信。

物联网在智能电网的应用，可分为三类。首先，物联网的应用可对于各种物联网智能设备进行监测设备的状态。其次，物联网通过各种通信技术从设备中收集智能设备数据。第三，物联网通过应用程序接口用于智能电网控制。例如输电线路塔，它是智能电网WAN的一个重要输电组成部分。输电塔传统保护方法是由工作人员手动巡逻。由于人力方面的现实情况及员工的知识水平限制，同时一些输电塔由于其自身的特点而难以接近。

3、物联网配电网运维管理现状分析

在电力企业发展过程中，配电网运行维护管理是其中重要的工作内容，是提高供电稳定性的有效途径。但是，目前物联网配电网在运行过程中，其维护和管理水平有限，对设备的监测不足，配电网运行质量无法得到提升。由于我国配电网电缆铺设的范围比较广，在监测设备运行状态时，难以保证其稳定性和可靠性，配电效率低下。

4、电力企业物联网化建设

4.1智能电网建设

智能电网作为一种新兴的电网供电模式，是指以各级电网协调发展框架为基础，以特高压电网为骨干网架，以通信信息为支撑平台，利用先进的物联网技术全面提高电网安全性、可靠性、高效性、经济性、适应性和互动性。物联网作为智能电网建设中的传输网络，其体系架构包括：感知延伸层、传输层、应用层。在智能电网建设中可以利用物联网技术使电力企业实现智能输电、智能发电、智能变电和智能用电等功能。感知延伸层在整个架构的第三层，主要包括通信延伸子层和控制子层。通信延伸层主要是通过无限保真技术、Ad-hoc、UWB（超带宽）、ZigBee等通信方法把一些物理实体连接到传输层和应用层;控制子层则是利用RFID、智能传感器、芯片、智能采集设备等智能手段，将电网中重要环节的电量信号与非电量信号进行采集。

4.2确定安全管理提前介入

（1）安监部与调控中心、供电服务中心及运检部联动，在下月月度计划协调会后，初步制定下月月度稽查计划。（2）根据月度检修计划发文，制定下月现场稽查人员及稽查计划。（3）根据每周四与调控中心方式员与运检部出具的下周计划，核对作业信息，安排作业稽查人员与车辆，并在部门周例会上布置任务。（4）按作业计划时间提前十分钟到达作业现场，检查施工单位负责人、把关人是否到场。（5）安全稽查人员需实时关注安全稽查微信群，即时收集各故障停电抢修信息，在有条件的情况下结合现场及远方督察，将侥幸违章行为杜绝。国网张家界供电公司制定了《微信稽查管理办法》及《协同办公管理办法》，层层压实安全生产主体责任，要求各保障体系落实安全职责，全力协同安监部将提前介入、全面督察落在实处，规定未建立微信稽查群的单位不得评定为先进集体。与此同时，针对安全稽查大队内部分工以及各三级单位稽查组工作开展情况，绩效评估各类作业现场管控能力，不断总结、完善创新管理方式方法，真正做到“安全生产、预防为主”。

4.3持续提升配电网精益化运维水平

强化配网运维管理。严格贯彻落实公司配电网运维检修管理规定，常态化开展设备缺陷隐患排查治理，深入推进配电三跨、人身触电与电气火灾风险隐患专项整治，确保配网设备设施安全健康运行。认真做好防汛、防台、防灾工作，加强“煤改电”区域配电网设备运维管理，优化抢修驻点布置，加强应急抢修服务组织管理。加大不停电作业与带电检测推广力度。鼓励集体企业积极参与不停电作业，规范业务外包管理模式，进一步壮大配网不停电作业力量;加强绝缘斗臂车、旁路电缆车、应急发电车等装备配置，全面推广地电位和斗臂车绝缘杆作业法、旁路作业法应用，举全公司之力加快“张黎明”人工智能不停电作业机器人研发推广。加强供电所配电专业管理。配合营销部落实“全能型”乡镇供电所建设完善提升行动计划，明确供电所业务职责界面，完善营配融合专业工作标准和业务流程，健全供电所及员工配电管理绩效和岗位技能等级评价体系。

5、结束语

总而言之，物联网技术作为一种利用现代网络和监控的新型技术被逐渐应用到配电网运维管理中。配电网在实际运行过程中，维护与管理是其中重要的工作内容。因此，电力企业相关工作人员需要制定系统的管理措施，提升配电网运维管理水平，促进电力企业健康发展。

参考文献：

[1] 赵嫚，杨莉.浅析电力企业物联网化建设与应用[J].软件，2019（06）：204-207.

[2] 王政涛.推动信通科技创新支撑泛在电力物联网建设[N].国家电网报，2019-06-13（003）.

[3] 周孝信，崔岩.以互联网思维审视和改变传统电力系统[J].电气时代，2019（06）：31-34.

[4] 单葆国，史海疆.泛在电力物联网的发展前景[J].电气时代，2019（06）：35-37.

（作者单位：国网内蒙古东部电力有限公司科左中旗供电分公司）