物联网技术在输变电设备状态监测中的应用研究

物联网技术在输变电设备状态监测中的应用研究2011年10月卢文华物联网相关内容物联网相关内容一目目录录输变电设备状态监测现状输变电设备状态监测现状二物联网技术在输变电设备状态监测中的应用物联网技术在输变电设备状态监测中的应用三物联网定义物联网定义•物联网，InternetofThings，“物物相连”。•在计算机互联网基础上，利用射频识别（RFID）技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪监测和管理的一种网络。•在该网络中，物品间能够进行交流，无需人工干预。物联网基本特征物联网基本特征物联网上部署了海量的多种类型传感器，传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。物联网技术的重要基础和核心是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。各种感知技术的广泛应用建立在互联网上的泛在网络本身具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制高效的有线、无线数据传输网络是物联网发展的基础物联网技术架构物联网技术架构……感知层：承担信息的获取，通过RFID标签和读写器、传感器网络、视频终端、智能嵌入技术等，感知物体和环境并采集相关信息。网络层：承担信息的传输，包括通信网络与互联网的融合及部分信息智能处理等功能，将感知层的信息进行传递和处理。应用层：智能化的行业应用与业务管理，是物联网与各行业技术的深度融合。物联网示意图物联网示意图RFID（radiofrequencyidentification，射频识别）技术RFID（radiofrequencyidentification，射频识别）技术短距离、无线通讯、（NFC/RFIC等）传感网传感网M2M（machinetomachine）M2M（machinetomachine）两化融合（工业自动化和控制系统的信息化升级）两化融合（工业自动化和控制系统的信息化升级）短距离、无线通讯（Zigbee/WiFi等）长距离、无线与有线通讯（3G/4网融合）短距离、有线通讯（现场总线）物联网四项技术形态物联网四项技术形态物联网基本功能特征物联网基本功能特征最基本功能特征——无处不在的连接和在线服务最基本功能特征——无处不在的连接和在线服务在线监测在线监测定位追溯定位追溯报警联动报警联动指挥调度指挥调度预案管理预案管理安全隐私安全隐私统计决策统计决策领导桌面领导桌面在线升级在线升级远程维保远程维保十大基本功能十大基本功能物联网相关内容概述物联网相关内容概述一目目录录输变电设备状态监测现状输变电设备状态监测现状二物联网技术在输变电设备状态监测中的应用物联网技术在输变电设备状态监测中的应用三我国坚强智能电网是包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节的现代电网。智能输变电是智能电网重要环节，智能输变电是智能电网重要环节，输变电设备的可靠性是电网安全稳定运行的基础保证，有必要，有必要加强对输变电设备输变电设备智能监测智能监测，提高系统的安全性、可靠性和输配电资产的利用效率。智能电网智能电网据国家电网安全运行分析报道，2004～2008年我国受自然灾害影响和设备自身故障导致电网事故占五年总事故的75.2％。04～08年故障起因分类比较输变电设备是智能电网重要环节，自然灾害影响和设备自身故障是导致电网事故的主要原因！国内电网事故分析国内电网事故分析12物联网将在智能电网各个环节发挥巨大作用物联网将在智能电网各个环节发挥巨大作用发电发电输电输电变电变电配电配电用电用电调度调度碳排放监测→碳排放监测→污染治理污染治理风电等清洁能源风电等清洁能源预测→平滑预测→平滑灾害监测→灾害监测→防御灾害防御灾害状态监测→提高状态监测→提高输电能力输电能力设备设备状态监测状态监测→保障电网安全→保障电网安全检修信息互动→提高管理水平检修信息互动→提高管理水平运行监测→可靠供电运行监测→可靠供电能量管理→削峰填谷、降低线损能量管理→削峰填谷、降低线损增值服务→享受低费用宽带增值服务→享受低费用宽带用电信息采集→用电信息采集→合理用电、合理用电、降低电费降低电费节能调度节能调度→减少煤电污染→减少煤电污染资源优化配置→资源优化配置→消纳更多消纳更多可再生能源可再生能源物联网在智能电网中的应用物联网在智能电网中的应用13感知层网络层应用层······变电设备输电设备·········运行维护输变电设备状态监测现状输变电设备状态监测现状······变电设备输电设备电力专用网/无线宽带网·········运行维护单一状态参量采集，信息采集是局部的、孤立的感知层网络层应用层生产厂家多、通信规约不统一缺乏系统信息共享，系统信息应用是割裂的、离散的输变电设备状态监测现状输变电设备状态监测现状电网结构仍然薄弱，输变电设备装备水平和健康水平仍不能满足建设坚强电网的要求，系统化的设备状态评价工作刚刚起步。设备状态监测智能化手段仍欠缺，一次设备的在线监测状态量有限，不同厂家状态监测装置标准不统一，且通信手段仍然以电缆为主，使得变电站内接线困难，维护工作量加大。已对少许设备实施了在线监测和故障诊断，但难以完全支撑设备状态维修，还需要做多传感器群集成、一体化智能监测终端等研究工作。单一状态参量采集，信息采集是局部的、孤立的；缺乏系统信息共享，系统信息应用是割裂的、离散的。对用于设备检修的资产管理，仍未有有效的方法。不能实现资产信息的数据共享，超期未检、漏检等现象难以有效控制，给设备运行检修、维护工作造成安全隐患。输变电设备状态监测与评估现状输变电设备状态监测与评估现状物联网相关内容概述物联网相关内容概述一目目录录输变电设备状态监测现状输变电设备状态监测现状二物联网技术在输变电设备状态监测中的应用物联网技术在输变电设备状态监测中的应用三感知层网络层应用层······变电设备输电设备···············基于物联网的输变电设备状态监测基于物联网的输变电设备状态监测感知层网络层应用层······变电设备输电设备·········基于物联网的输变电设备状态监测基于物联网的输变电设备状态监测感知层网络层应用层······变电设备输电设备·········分层分布式系统实现输变电设备状态监测与智能评估，支撑智能电网的建设实现输变电设备状态监测与智能评估，支撑智能电网的建设全过程识别、定位、跟踪、监控、管理多参量融合基于物联网的输变电设备状态监测基于物联网的输变电设备状态监测基于物联网技术的输变电设备状态监测技术基于物联网技术的输变电设备状态监测技术是通过高效、可靠获取是通过高效、可靠获取到的到的输变电设备状态信息输变电设备状态信息，对设备进行，对设备进行智能评估与诊断智能评估与诊断，提高输变，提高输变电设备的电设备的可靠性和运行效率可靠性和运行效率，能够满足，能够满足智能电网建设和发展的需智能电网建设和发展的需求求。。输变电设备监测与评估输变电设备监测与评估21输电设备智能监测装置之间通过自组织网络和通讯代理实现信息汇聚和交互后，利用光纤（OPGW）或无线宽带网络将实时状态信息传送至变电站和输变电设备监测中心。物联网在输电设备状态监测中的应用物联网在输电设备状态监测中的应用22物联网在输电设备状态监测中的应用物联网在输电设备状态监测中的应用应用层应用层网络层网络层感知层感知层在杆塔、输电线路或重要设备上部署各种传感器，利用监测数据采集装置，实时采集输电线路的各种状态信息存在的最大问题：供电问题早期采用CDMA/GPRS通信方式，但速率低、安全性差、信号不稳定。OPGW光缆+无线宽带，是下一步输电线路状态监测的主要方式包括输电线路在线监测平台及其辅助系统。在智能分析、数据深层次挖掘及其可视化展示方面相对薄弱23不同变电设备的智能监测装置基于站内网络实现信息融合交互，通过电力专用数据网络将信息传送至输变电设备监测中心。物联网在变电设备状态监测中的应用物联网在变电设备状态监测中的应用24物联网在变电设备状态监测中的应用物联网在变电设备状态监测中的应用应用层应用层网络层网络层感知层感知层利用各种传感器实现变压器、GIS设备、容性设备及环境等关键状态数据的采集。传感器以小型化、无线化、微功耗为发展方向。站内通信网络为主，通信协议应遵循IEC61850。无线通信网络应用增多，需规范无线通信空中通信接口、通信协议。输变电设备状态监测系统平台，实现数据的采集、分析及可视化展示外，同时加强与SCADA系统等其他应用系统的信息综合能力。实现数据的多方位综合分析。应用前景应用前景输变电设备状态监测智能电网建设的重要组成部分，是实现输变电设备状态运行检修管理、提升输变电专业生产运行管理精益化水平的重要技术手段。应用物联网技术，智能电网将会形成一个以电网为依托，覆盖城乡各用户及用电设备的庞大的物联网，成为“感知中国”的最重要基础设施之一。智能电网与物联网的相互渗透、深度融合和广泛应用，将能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，进一步实现节能减排，提升电网信息化、自动化、互动化水平，提高电网运行能力和服务质量。•联系方法：–卢文华–18627080138–[e-mail]