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2024年2月26日发(作者：ascll码值)
输配电设备泛在电力物联网建设思路与发展趋势
摘要：充分了解配电设备的运行情况,是保证电网安全运行、优化电网管理能力、促进电网智能发展的前提。目前,泛在物联网发展的基础技术和外部环境已广泛应用于电力供应领域。文章分析了泛在电力配电物联网建设的总体框架,回顾了输配电与的发展趋势,希望为相关人员提供有效的参考信息。
关键词：输配电设备；泛在电力；物联网
世界已经完全进入数据和信息互联时代,人们可以快速有效地访问各种信息数据,更快地学习行为模式和数据可视化,制定相应的运营策略,更好地了解市场,提高企业的竞争力。随着大量新能源的出现,电网的形式正在从传统的交流电网向混合直流电网转变。大量电力和电子设备的集成增加了电网的复杂性以及光伏、风电等新能源的波动性。随着电网不确定性和不可控性的增加,以及对电力设备状态感知的要求越来越高,近年来中国极端天气事件越来越频繁,电力设备对环境的影响越来越明显。随着设备传感器、通信和数据分析技术的进步,输配网设备向数字化转型是电网企业转型和发展的重要机遇。
一、输配电设备泛在电力物联网的建设思路
1.输电线路创建物联网。其长度可以变化,并且在非常恶劣的操作条件下会受到多个气候区的影响。此外,观察到的物体可能包含大量的物理空间,并且存在通信和电源问题。监控和分析测量数据,以及监控通道、故障定位和飞机巡检数据集,包括大数据功能,如微气象监控和导线温度,其特点是实时和低强度数据传输。避雷器和雷击闪络,如监测,是需要相对较少的实时监测事件。这种方法可以监控分段触点、长距离和小区块,以创建智能的全球物联网传输线路。带有合成孔径雷达的遥感卫星可以对偏远地区进行全面监测,包括塔楼倾斜,异物入侵,输电线路山火等存在明显问题的广域部分，实施全面监测。它主要用作嵌入式计算
机设备,用于安装各种监控设备,如用于电力线路的分布式故障分类设备和用于飞机巡检和通道监控的温度监测设备。公共无线网络将可用于数据传输，在对图像进行现场处理后,可以对宽带卫星通信的数据传输进行优化,以完全覆盖线路的所有运行条件。选择杆塔电池模式以配置不同的监控设备。在能源密集型模块,如间隔采样,通道监测,微气象监测,太阳能电池可以使用。适用于低功耗和长采样间隔,如杆塔倾斜,可用于取能泄漏电流量,振动等方法,结合电池和超级电容器,提高系统供电的稳定性;连接到高压电缆的监控设备可以与感应取电,超级电容器相结合,以提高通信网络的稳定性。
2.创造物联网相关变电站。由于设备已将工作环境转化为电、热、等物理场,设备的失效机理复杂,需要改进以检测相应的故障。此外,变电站的物理空间集中,刀闸、金属气体绝缘体、变压器等设备同时工作,形成极其复杂的电磁环境。来自现场设备的声音和操作信号在内部传输,各种通信信号使得难以定位障碍物。为此,可以同时选择多点监控的预定位方法。不同设备类型的功率参数和快速衰减参数的组合允许在设备行业中进行近似测量。由于电压空间的集中以及靠近安全和供电区域,安全管理可能不足。基于上述要求,创建了具有传感器,传感器网络和外围设备的变电站物联网平台,以及发电厂级集成感知矩阵。具体而言,嵌入式计算机系统负责将电气,行为,状态和环境等参量，以防止对设备本身的损坏,确保对设备工作环境的深入了解,并促进多设备的联合分析。主动多参数工作允许快速激活整个感知矩阵,包括集成的气味、噪声、位置、视频和红外检测,用于非接触式变压器测量。矩阵的每个组件主要使用GPS和以太网进行分布式采样和设备中的异常初始定位。站级控制是外围计算模块,包括485、ZigBee、蓝牙、LoRa等。
3.建设配电物联网。根据我国配电网的实际发展情况,智能控制、配电、配变、馈线终端装置等当成配网边缘计算装置。馈线终端收集环境数据,监控断路器的运行,并将相关信息与波形指示器集成以记录故障。相应的通信介质是LORA和4G/5G。MTU为中压配电站提供全面的安全、设备状态和环境信息。此外,它可以完全连接到辅助控制单元。主要的通信方法是LoRa,以太网和485总线。根据配电设备的实际运行条件,可以科学地选择环境计算单元与所连接设备的后端云
之间的通信设备。在城市中,公共5G网络,无线网络和光纤通信设备应优先考虑，在山区,可以选择公共无线网络或专业的NB-IoT电源部署。
三、输配电设备的发展趋势
创建通用泛在物联网的目的是通过利用数据,提高电网设备的安全性,提高传输效率,降低管理和维护成本,为电网数据资源创造有效的附加值。因此,物联网建设中配电设备的发展趋势主要包括设备运行、应用方法和技术升级三个方面。
1.设备运行。电网中的设备数据是设备运行管理的基础。泛在电力物联网设备的运行数据实时传输电网控制中心。同时,实现终端信息识别的全过程,用信息管理技术代替传统人为统计,用人工智能代替运营管理和维护是发展趋势。
2.应用系统。在物联网中,泛主要是指电网设备对数据的使用，使用互联网可以节省成本。首先,将配电设备的故障数据输入电网,将故障数据输入电气设备供应商,以科学有效地提高产品质量。它反映了区域建设对电力需求规模的要求,为地方政府、设备制造商和投资者提供了行业发展的准确报告。
3.技术升级。泛在物联网配电设备的建设允许对电气设备进行技术更新,收集能量,检查设备的运行状态,传输设备的运行数据以及分析各种运行数据。可扩展的电网系统设计技术,包括括取能、传感、无线通信、芯片定制化、搭建数据模型、数据安全以及处理技术等。通过物联网的建设,可以有效地改进这项技术，为所有电网的连接提供技术支持。
总体而言,泛在电力物联网架构的建设是新时代新背景下能源产业转型升级的重要一步,也是实现物联网愿景的重要一步。随着能源领域物联网概念纯度的提高,能源企业在市场竞争中的主导地位不会减弱,与发达国家的差距将逐步缩小。
参考文献：
[1]李峰.探究泛在电力物联网关键技术[J].城镇建设，2021（12）：268.
[2]吴琴.泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用[J].科技创新与应用，2021（29）：169-170.
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