基于物联网技术的10kV变电站自动化研究

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　　摘    要：目前，我国10kV变电站辅助生产系统配置现状不容乐观，而物联网技术的引入，将有效改善这一窘境。本文首先介绍了物联网技术在10kV变电站自动化领域的应用前景，然后分析了10kV变电站智能监测与辅助控制系统的组成及其功能，文章的最后就如何完善系统设计方案给出了解决措施。旨在为物联网技术有效地应用于10kV变电站自动化领域提供一定的参考。
　　关键词：物联网技术;10kV变电站自动化;应用前景;完善设计方案
　　1  引言
　　“物联网”，顾名思义指的就是物与物互相联系，组成的信息化网络，在10kV变电站自动化研究领域意义重大。物联网技术能够实现对10kV变电站的智能监测、智能判断、智能管理与智能验证，在很大程度上减少人的工作量，不仅如此，还能大大地提高工作的效率与准确性。因此，物联网应用于变电站大势所趋，也是社会发展、科技进步的必然产物。
　　2  物联网技术在10kV变电站自动化领域的应用前景
　　10kV变电站自动化控制配合物联网技术属于现阶段变电站发展的主要趋势。从客观上来看，该模式的特征在于实现信息化、自动化，通过可靠稳定的组合设备来实现高效的信息采集、传输与分析，并对数据进行合理利用，实现计量与监测等活动。最为关键的是，整个过程都可以自动完成。通过智能化学习，还可以强化电网的实时自动化控制，通过自动化控制与调节的方式来满足各种应用功能的基本要求。就现阶段而言，基于互联网构建智能化变电站，大多采用了智能开关搭配监控设备、在线监测设备以及数字保护设备等技术类型。然而，对于一些辅助设备的关注、认识水平普遍不高。随着近些年来学界研究的不断深入以及生产实践经验才逐渐积累，人们也意识到合理的辅助配套设备也是维护互联网构建智能化变电站科学运行的必要条件。随着认识的不断深入以及智能化功能不断完善，未来互联网构建智能化变电站也会向着辅助系统监测控制平台的方向延伸，通过科学构建平台来实施站内全面掌控，从而有效提升监管的效果。
　　3  10kV变电站自动化监测与辅助控制系统的组成及功能
　　3.1  辅助生产设备状态及运行环境
　　在进行互联网智能化变电站构建时，需要充分考虑好辅助生产设备的状态与运行环境，这样一来才能够调整其信息收集与建模的方向。针对不同类型的数据与来源进行建模、标准化访问，同时做好数据服务工作，才能够辅助生产并完成环境的运行，确保信息库的应用效果。
　　3.2  智能化协调感知
　　关于变电站的运行因素来进行整体协调，需要结合实时联网检测等技术手段来随时对运行状态进行评估和调整，确保运行状态时刻处于最佳。
　　3.3  智能信息处理
　　在互联网构建智能化变电站运行过程中，需要对监测的数据进行运行状态评估，在出现异常后需要根据异常的特征与位置来生成相应的处理途径，这样可以更好的辅助完成判断工作。
　　3.4  执行判断结果
　　执行判断主要通过辅助系统的内部协调联动来实现，这个过程主要目的就是消除异常的不良反应，以此来确保运行的效果。在这个过程中除了做好异常情况的分析判断，还需要及时进行报告，将相关内容上报给调控中心进行统一管理，并下达各种控制反馈的指令。
　　3.5  智能验证
　　智能化验证是互联网构建智能化变电站的重要功能，主要通过工作要求与物理操作等特殊请求来完成操作维护与检修的互动，同时也可以借助于这种验证模式来强化内部沟通协调，对于确保人员的安全并降低事故影响具有重要的意义和价值。
　　3.6  进行设备状态评价
　　设备的状态监控主要属于智能调度的延伸，核心在于为后续状态反馈调整提供数据与参考。
　　4  10kV变电站自动化系统设计方案
　　4.1  主机系统
　　主机系统主要包括变电站的运行状态控制以及异常分析判断，该过程可以借助于辅助系统的联动机制来实现，以此来尽可能降低异常带来的各种不利影响。值得注意的是，异常情况的处理需要通过集控的方式来进行管理，所以信息会被汇总后再指导后期的控制活动，各项命令都通过调控中心来进行下达，整个过程具有很强的规范性，沟通协调也基本依靠主机系统来完成，所以系统设计的科学性以及稳定性往往直接决定了互联网构建智能化变电站的整体效果。
　　4.2  传感网监测网络
　　一般来说，传感网监测网络的构建需要依靠汇聚的节点以及传感器来实现。其中，温湿度传感器、烟雾探测传感器以及其他类型的节点设备都可以很好的完成具体的操作工作。不同类型的节点监测数据能够经过节点汇聚后进入到主机，这样一来可以很好的完成系统的内部调整，将汇聚的节点上传。在整个系统当中，有线传感网络与无線传感网络具有各自的特征与功能，其中如果是选择利用电池进行持续供电，那么需要选择合适的容量来匹配工作电流的实际需求。结合变电站的实际情况来进行选择时，推荐选择高压带电设备的传感器，该设备可以搭配无线传感器网络，利用锂亚电池来完成系统的供电。由于这种电池的物化性质十分稳定，同时电容量相对也比较充足，所以在整个寿命周期内不需要对其进行更换，而其他类型的传感设备则由于绝缘的问题可能会存在一些风险，采用有线网络来进行控制则可以显著降低成本，提升投资回报率。
　　4.3  图像监测及安全警卫子系统
　　在进行常规变电站的安全控制与配置调整时往往出现软硬件不协调的问题。互联网智能化变电站的构建对于探测器的稳定性以及安全子系统要求较高，需要通过多探测器节点配合感知网络来进行构建，这个过程中合理的目标识别与协同感知系统是必不可少的。如果根据具体需要来进行总结，那么至少需要做好前端探测技术与综合识别技术的统一。除此之外，在进行探测分析以及复合响应方面也需要进行适当的调整，根据实际的情况做到按需设置与撤防。在整个联动控制系统当中，其作为互联网构建智能化变电站的核心环节，需要做好系统平台的软硬件搭配，其中功能包括报警联动以及视频的触发。除此之外，硬件的I0控制则主要依靠控制器来实现。基于图像识别的内容要求来进行信号处理技术的调整，需要做好系统的可自动识别与跟踪入场，重点做好入侵目标的管理。在入侵的行为触发警报后，需要及时对系统的联动性进行调整，通过摄像机自动凝视的方式来做到随时监控，对现场的情况进行分析与反馈，该图像也可以直观的反映到最上层的控制主机上，所以不容易出现遗漏的问题。相类似的情况，变电站在进行主机控制时，音频与视频信号都可以通过设备来进行传送，通过声音警告的方式来进行信息的传达，从而达到安全警卫的效果，尽可能维护好互联网构建智能化变电站的运行效果。
　　5  结束语
　　总而言之，物联网的引入将在很大程度上为10kV变电站的工作提供便利。为此，我们要优化系统的设计方案，在主机运行过程中，需自动判断出各种异常情况，并及时上报给终端以便做出快速处理，同时，应该加强图像的监视并完善安全警卫系统。只有物联网技术与10kV变电站紧密地结合在一起，才能行之有效的确保变电站的正常运转，进而保障人们的用电需求。
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