電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用

電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用摘要：為了滿足智能電網(wǎng)建設(shè)中對輸電線路狀態(tài)實時監(jiān)測的需求，采用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、PON技術(shù)及模糊專家診斷技術(shù)的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。通過大量的實驗和現(xiàn)場試點(diǎn)，獲得了較為理想的結(jié)果，能夠?qū)崟r獲得輸電線路的狀態(tài)，并做出精確的判斷。驗證了系統(tǒng)的精確性、可實施性，具有狀態(tài)信息采集全面、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、輸出精度高、部署簡單等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：PON技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；模糊層次法；智能電網(wǎng)；輸電線路狀態(tài)監(jiān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要延伸始終在遠(yuǎn)程監(jiān)測和全天候監(jiān)測中有著非常重要的應(yīng)用。因此通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)配置在智能電網(wǎng)中就能夠更加高效的進(jìn)行配電線路在線監(jiān)測工作。1智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測簡析智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測是一項系統(tǒng)性的工作，以下從應(yīng)用目標(biāo)、常用技術(shù)、解決方案等方面出發(fā)，對于智能電網(wǎng)配電線路的在線監(jiān)測進(jìn)行了分析。1.1.應(yīng)用目標(biāo)智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測有著細(xì)致的監(jiān)測目標(biāo)。眾所周知配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況的實時監(jiān)測和遠(yuǎn)方遙控是組成智能電網(wǎng)的重要組成部分。其次，智能電網(wǎng)配的電線路在線監(jiān)測應(yīng)用的主要目標(biāo)還在于更好地對于一些重要區(qū)域的配電自動化進(jìn)行細(xì)致的監(jiān)控與命令傳遞。與此同時，智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測的應(yīng)用還是為了能夠更好的反映其他設(shè)備的實時運(yùn)行狀況，并且將數(shù)據(jù)信息收集到控制中心里，從而能夠為工作人員查找故障點(diǎn)、進(jìn)行設(shè)備維護(hù)提供更多的技術(shù)支持。2常用技術(shù)智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測需要許多常用技術(shù)的有效支持。智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測過程中比較常用的技術(shù)主要包括了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和配電線載波通信技術(shù)以及無線專網(wǎng)等不同的先進(jìn)技術(shù)。在這一過程中這些新興技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的解決了智能電網(wǎng)監(jiān)測過程中始終需要面臨的信息感知和采集問題，從而能夠在此基礎(chǔ)上更好地解決配電終端、配電主站之間的通信，最終能夠有效的利用相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來實現(xiàn)高效率的遠(yuǎn)程監(jiān)測。3解決方案智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測應(yīng)當(dāng)對于監(jiān)測中存在的問題進(jìn)行及時的解決。技術(shù)人員在解決方案的設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測本身具有的優(yōu)點(diǎn)和存在問題來進(jìn)行細(xì)致的分析，從而能夠在此基礎(chǔ)上有效的提升數(shù)據(jù)接入的便利性。其次，技術(shù)人員在問題解決方案的設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)合理的提升監(jiān)測的可靠性與實時性，并且還需要確保監(jiān)測系統(tǒng)具有足夠的安全性。與此同時，技術(shù)人員在問題解決方案的設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)努力的解決光纜鋪設(shè)難度大的問題和配電線載波通信不夠穩(wěn)定的問題，從而能夠為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測的中的高效應(yīng)用奠定重要的基礎(chǔ)。1.關(guān)鍵技術(shù)簡介1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。作為新一代信息通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展引起了廣泛關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展已被納入國家戰(zhàn)略，國家科技部、工業(yè)與信息化部等部委先后在多項國家重大科技專項中設(shè)立課題支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化】2］。PONCPassiveOpticalNetwork，無源光纖網(wǎng)絡(luò)）是指光配線網(wǎng)中不含有任何電子器件及電子電源，ODN全部由光分路器（Splitter）等無源器件組成。目前PON技術(shù)的主流是EPON和GPON技術(shù)°EPON組網(wǎng)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：（1）傳輸頻帶寬，通信容量大，多業(yè)務(wù)接入能力強(qiáng)。（2）組網(wǎng)靈活，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可支持樹型、星型、總線型、冗余型、混合型等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，非常適合配電網(wǎng)的樹形或總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（3）光分支器為無源器件，設(shè)備的使用壽命長，維護(hù)簡單，網(wǎng)絡(luò)中的任何1臺ONU故障都不會影響其他設(shè)備的正常工作。（4）安裝方便。OLT一般為機(jī)架型，可以上機(jī)架安裝；ONU可以設(shè)計成工業(yè)級模塊，便于安裝到室外的設(shè)備箱里。（5）OLT和ONU提供以太網(wǎng)接入交換功能，并且可以支持SNMP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理。（6）傳輸過程損耗小，無需中繼設(shè)備，傳輸距離遠(yuǎn)，最大可達(dá)2Okm左右。（7）安全性強(qiáng)，不易被竊聽和干擾，適合變電站或配電變壓器附近電磁環(huán)境復(fù)雜的場合。3模糊診斷專家系統(tǒng)在輸電線路系統(tǒng)診斷中存在許多邊界不分明的事情，不能再用經(jīng)典集合論中的二值邏輯關(guān)系來描述，必須用模糊集合論中的“隸屬度”來描述。根據(jù)征兆對故障的肯定和否定程度，可以建立模糊篩選矩陣，建立故障診斷的數(shù)學(xué)模型；利用模糊篩選矩陣可以反映故障存在的充分條件，可以考慮不同征兆之間的相互影響，能夠?qū)收想`屬度進(jìn)行精確計算。但涉及的故障和征兆數(shù)目太多時，就可能難以分辨征兆之間的相互作用，且模糊篩選矩陣一般是根據(jù)機(jī)組故障的典型情況建立的，一旦確定后不能根據(jù)故障的具體情況靈活地進(jìn)行調(diào)整。由于故障和征兆表現(xiàn)的多樣性，必須根據(jù)機(jī)組的不同狀態(tài)和故障可能表現(xiàn)的形式對模糊篩選矩陣進(jìn)行修正。3研究現(xiàn)狀輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)是指直接安裝在線路設(shè)備上可實時記錄表征設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)特征量的測量系統(tǒng)及技術(shù)，是實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)檢修的重要手段，狀態(tài)檢修的實現(xiàn)與否很大程度取決于在線監(jiān)測技術(shù)的成功與否。國外較早開展了輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)的研究，并將自己國家成熟或試運(yùn)行的各類在線監(jiān)測設(shè)備推向中國市場，而國內(nèi)有能力從事這項技術(shù)研發(fā)的高等院校及科研院所由于缺乏市場能力和足夠的資金，無法將研制的成果批量產(chǎn)業(yè)化，導(dǎo)致我國目前成為全球輸電線路在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)需求最大的市場［3］。最近幾年，隨著高新技術(shù)企業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)出現(xiàn)了一些專業(yè)的在線監(jiān)測技術(shù)生產(chǎn)廠家，他們在積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的同時，立足我國電力國情，開發(fā)了一系列輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)，有效提高了現(xiàn)有輸電線路的運(yùn)行安全水平［4］。4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測中的應(yīng)用包括了許多內(nèi)容，以下從體系構(gòu)架、應(yīng)用效果、狀態(tài)監(jiān)測、遠(yuǎn)程監(jiān)測等方面出發(fā)，對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)配電線路在線監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。4.1體系構(gòu)架物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠促進(jìn)在線監(jiān)測體現(xiàn)得到合理的構(gòu)架。技術(shù)人員在體系構(gòu)架的過程中應(yīng)當(dāng)對于包括Wi.Fi技術(shù)在內(nèi)的無線專網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，從而能夠有效的解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自身具有的數(shù)據(jù)傳輸速率有限的問題。其次，技術(shù)人員在體系構(gòu)架的過程中應(yīng)當(dāng)注重在配電自動化數(shù)據(jù)傳輸中持續(xù)的進(jìn)行有益的嘗試。與此同時，技術(shù)人員在體系構(gòu)架的過程中還應(yīng)當(dāng)注重通過計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享，從而能夠在此基礎(chǔ)上更好的做到檢查信息工作。4.2應(yīng)用效果物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著良好的應(yīng)用效果。技術(shù)人員在改善技術(shù)應(yīng)用效果的過程中應(yīng)當(dāng)著眼于提升電網(wǎng)配電環(huán)節(jié)的智能化水平，并且將技術(shù)改善的重點(diǎn)放到提高電網(wǎng)的可觀測性和可制性上，從而能夠在此基礎(chǔ)上更加迅速的反映出配電網(wǎng)絡(luò)中可能存在的故障并且做到更加可靠實現(xiàn)電力供應(yīng)。與此同時，技術(shù)人員在應(yīng)用效果改善的過程中應(yīng)當(dāng)把配電網(wǎng)的所有設(shè)備及部件連上物聯(lián)網(wǎng)，從而能夠較為便利的完成配網(wǎng)通信任務(wù)，同時能實現(xiàn)配網(wǎng)自動化信息傳遞工作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效的提升狀態(tài)監(jiān)測的效率。通常來說實時監(jiān)測主要是對于電力系統(tǒng)中每個設(shè)備的狀態(tài)都進(jìn)行全天候的監(jiān)測，因此往往會在配電中電力一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測方面會選擇單獨(dú)使用的監(jiān)測儀器。并且在這一過程中得到配置的儀表或裝置也非常的多。其次，狀態(tài)監(jiān)測工作工作往往還需要局部放電檢測儀和聲電波局部放電檢測儀等先進(jìn)的設(shè)備儀器的有效支持，這主要是因為這些儀器能夠有效的檢測開關(guān)柜的局部放電情況，從而能夠在避免大量鋪設(shè)線纜的同時有效的提升監(jiān)測的效率。4.4遠(yuǎn)程監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測有著重要的影響。眾所周知由于在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中由于其管理工作較為復(fù)雜，并且電力現(xiàn)場作業(yè)管理難度相當(dāng)大。因此在這一前提下遠(yuǎn)程監(jiān)測的進(jìn)行能夠有效的減少安全防護(hù)及監(jiān)視漏洞和存在的盲區(qū)，從而能夠切實的提升安全監(jiān)測的全面性。其次，遠(yuǎn)程監(jiān)測工作的內(nèi)容通常還包括了工作人員的身份識別和電子工作票管理等工作，這些工作的進(jìn)行能夠更加高效的實現(xiàn)調(diào)度指揮中心與現(xiàn)場作業(yè)人員的實時互動，從而監(jiān)督工作人員參照標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的工作流程，最終能夠有效的輔助狀態(tài)檢修和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)等工作的順利進(jìn)行。結(jié)束語物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為