當物聯網遇上電網 讓電力設備主動“開口說話”

       目前，云南正向著云電外送增送電量64億千瓦時的目標努力。云電增送考驗著云南電網的安全穩(wěn)定運行水平，電力設備的健康是電網安全穩(wěn)定運行的重要基礎。

　　近年來，云南電網公司探索利用物聯網技術，加強人與設備、設備與設備之間的“交流”，提升設備狀態(tài)監(jiān)測水平，護航電網發(fā)展。今年年初，云南電網公司承擔的國家863計劃課題“基于物聯網技術的輸變電設備智能監(jiān)測與全壽命周期管理”順利通過國家科技部技術驗收，標志著云南電網公司在物聯網技術應用上邁出堅實一步。目前，該公司依托物聯網技術逐步提高運維水平，基層人員也逐漸感受到了新技術帶來的好處。

　　當物聯網遇上電網

　　隨著電網的發(fā)展，電力設備數量日益增多。2010年，云南電網公司主設備保有量為3.6萬多臺件，2014底已達到6.6萬多臺件，與2010年相比增長了83%。設備逐年增多，管理難度日益增大，其中,輸變電設備對電網安全的影響尤為突出。

　　據了解，目前，我國已開展輸變電設備狀態(tài)檢修工作，包括對設備運行狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、狀態(tài)評估、風險分析以及資產全壽命周期管理等探索與實踐，但與智能電網下的設備監(jiān)測智能化、檢修狀態(tài)化、運維高效化目標相比仍有差距。

　　“關鍵問題是設備監(jiān)測手段弱、信息不全、評估技術和標準不統(tǒng)一?！痹颇想娍圃嚎萍疾恐魅喂こ處煆埩稚奖硎荆靶畔蚀_性不高、共享難也是問題?！?/p>

　　2012年，云南電網公司主動承擔了國家863計劃課題“基于物聯網技術的輸變電設備智能監(jiān)測與全壽命周期管理”研究。據悉，該課題研究主要為了解決設備管控中信息不全、信息不準確和共享困難等問題。項目對設備與設備、設備與人員之間的感知、互動、信息共享，提升輸變電設備與電網安全穩(wěn)定運行性能以及電網運行風險的管控具有重要意義。

　　設備與人主動交流

　　“課題研究的核心思想是讓設備主動‘說話’，實現設備與人、與其它設備進行交流。”該課題技術負責人曹敏打了個比方。為此，云南電網公司搭建物聯網，通過信息傳感技術把設備與信息集成平臺相連，再將數據分析處理并傳遞到設備和人，從而實現交流。

　　據悉，課題研究的目標是建立具有全面感知、物物互連、人機互動、可靠傳遞，以及分布式與智能處理功能等物聯網特征的輸變電設備物聯網，并開發(fā)基于物聯網的設備全景狀態(tài)監(jiān)測評估與全壽命周期管理技術支撐平臺，實現輸變電設備智能監(jiān)測與設備全壽命周期成本、壽命分析精益化管理。課題組從5個方面開展了關鍵技術研究：一是提出分層分布輸變電設備物聯網體系架構，建立設備全景信息模型；二是提出可控的異構雙網雙通道通信網絡解決方案；三是研制具備一體化、智能化和通用化特征、具有傳感網絡的自適應接入能力的輸變電設備一體化智能監(jiān)測裝置；四是設計并開發(fā)滿足輸變電設備物聯網技術要求的全景信息集成平臺；五是研究開發(fā)輸變電設備全壽命周期管理系統(tǒng)。

　　輸變電設備物聯網中的移動應用功能是體現物物相連、人機互動的一個縮影。例如，在普洱供電局110千伏景東變電站，站長王春雷用平板電腦對1號主變的一個條狀標簽進行掃描，平臺電腦上立即顯示出該變壓器的圖片和各種信息。通過RFID標簽這個媒介，設備在線監(jiān)測、試驗、巡檢、運行狀態(tài)和風險狀態(tài)、輔助建議、全壽命周期等信息一應俱全。

　　推動物聯網在更多環(huán)節(jié)一展拳腳

　　為了檢驗課題研究成果在全省各區(qū)域的普遍適用性，云南電網公司選取了4個地區(qū)供電局典型的變電站及輸電線路建立示范工程，接入±800千伏換流站1個、110/220/500千伏變電站12個、輸電線路3條，建立了輸變電設備物聯網中心主站。

　　“我們選擇示范區(qū)時，考慮了滇東北、滇西、滇南等氣候惡劣或高風險的輸電線路，確保該項目的普適性。”課題示范工程建設的負責人、云南電科院科技部副主任黃星說。

　　“去年冬天，昭通220千伏大鎮(zhèn)線覆冰，我們及時收到了短信提醒，包括覆冰多厚、發(fā)展趨勢和嚴重程度都有提示，實現了設備主動預警?！闭淹ü╇娋州旊姽芾硭旊娋€路管理專責陳開平說。

　　物聯網技術在示范站點設備管理方面的運用降低了設備故障率和缺陷率，減少了設備狀態(tài)監(jiān)測誤報率，有效提高了相關輸變電站設備的可靠性，實現了對輸變電設備智能監(jiān)測與全壽命周期管理，有效提升了云南電網公司設備管控效益。該公司科技部張曉春說：“該課題的開展和實施，不僅提升了電力行業(yè)的信息化水平和設備管控能力，還帶動了RFID、智能傳感與監(jiān)測裝置、網絡通信等領域的產業(yè)發(fā)展?！陛斪冸娫O備物聯網示范作用及影響的擴大以及云南電網公司參與編制的《電力物聯網體系架構規(guī)范》等4項電力行業(yè)標準的發(fā)布，將進一步推動電力物聯網的產業(yè)化發(fā)展。

　　下一步，課題組將進一步總結示范工程建設運行經驗、擴大應用范圍。同時，積極探索物聯網技術在電力調度、營銷和配網運維中的應用，為公司駕馭復雜大電網運行提供有力支撐。

　　>>數據應用物聯網技術后，云南電網公司示范工程關鍵指標同比分析：輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測誤報率為0%，輸變電設備故障率相對降低了17.7%，輸變電設備維修成本降低了32.2%，備品備件管理效率提高了54.7%，輸變電設備壽命延遲率提高了21.8%，由此產生間接經濟效益4000多萬元，管理效益得到大幅提升。

　　物聯網技術在電網

　　電網企業(yè)對于物聯網技術并不陌生。目前，南方電網公司已對物聯網技術在電網企業(yè)中的應用進行了研究。據悉，物聯網技術能夠支撐南方電網公司信息建設向更加現代化、智能化的方向發(fā)展。利用物聯網技術，可以對電力生產、傳輸、消費等電網運行環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控和分析，有助于推動信息化和電網運行的深度融合，實現智能電網的支撐。

　　在物聯網技術探索之路上，南方電網公司2014年完成《物聯網在電網企業(yè)中的應用專項規(guī)劃》項目后，今年著力推進《電力物聯網傳感器入網檢測和傳感網模擬、仿真、測試與評估平臺研究》項目，申報《電力地下管網普查與監(jiān)測關鍵技術研究》科技項目和《電力物聯云平臺應用研究》項目，希望以此構建南網電力物聯網的應用架構和技術架構，為“十三五”信息化的順利實施打好基礎。

　　在“十三五”期間，南方電網公司將以“一套標準、一個平臺、兩個場景”為核心展開電力物聯網建設，不求大而全，但求實用落地。“一套標準”指電力物聯網標準體系；“一個平臺”指電力物聯云平臺；“兩個場景”分別是電力地下管網建設和區(qū)域智能物流平臺建設。公司將以電力物聯云平臺為抓手，以電力地下管網普查與監(jiān)測及區(qū)域智能物流平臺建設為應用切入點，填補空白、重點突破，在實際應用中建立標準、構建電力物聯網體系。