基于3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的變電站智能監控系統

國家電網(wǎng)公司于2009年5月公布了智能電網(wǎng)發(fā)展規劃：2020年前，將建成統一的“堅強智能電網(wǎng)”。黨和國家領(lǐng)導人及多位政治局常委最近都對智能電網(wǎng)建設做出了批示，寄予了厚望。

我國的智能電網(wǎng)包含電力系統的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度共六個(gè)環(huán)節，具有信息化、數字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的“智能”技術(shù)特征。

在智能電網(wǎng)的各種特征中，“自愈”是首要的、最具代表性的特征。有自愈能力的現代化電網(wǎng)可以在第一時(shí)間發(fā)現故障并對此做出及時(shí)反應，快速解決，從而提高供電可靠性、減少停電時(shí)間和降低經(jīng)濟損失，這與先進(jìn)成熟、高性能的智能監控、故障診斷與自愈恢復系統密切相關(guān)。通過(guò)對設備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監控，可使電力部門(mén)有針對性地、合理地進(jìn)行電網(wǎng)投資和改造；通過(guò)對狀態(tài)趨勢的預測和故障預警，及時(shí)采取控制措施將故障消滅在萌芽狀態(tài)；而通過(guò)智能的故障診斷和定位技術(shù)，則可在故障發(fā)生時(shí)將故障隔離或將用戶(hù)迅速地切換到可靠的電源上，在少用或不用人為干預的情況下使系統迅速恢復供電。

為了適應我國電力行業(yè)的極其良好的發(fā)展機遇和市場(chǎng)需求，中國科學(xué)院電工研究所正在開(kāi)展“基于3G網(wǎng)絡(luò )（第三代移動(dòng)通訊技術(shù)）的變電站智能監控與自愈恢復系統”關(guān)鍵技術(shù)研究、樣機研制與產(chǎn)業(yè)化。

市場(chǎng)定位：由于在35kV及以上電壓等級的輸變電系統中都已經(jīng)采用了1000M的光纖通信，所以，基于3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的變電站智能監控與自愈恢復系統的應用范圍應當定位于10kV及以下的配電網(wǎng)。

該系統的主要功能有：

1）電力設備運行狀態(tài)可視化：通過(guò)采集設備狀態(tài)信息，并結合紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光成像技術(shù)等實(shí)現“遙視”，監控變電站主要設備，形成對變電站各種電力設備的數據和圖像一體化的在線(xiàn)監測，還可有效地防止竊電。

2）故障預警智能化：根據“遙視、遙信、遙測”獲得的信號以及各種通信手段獲得的信息，結合先進(jìn)的數據挖掘、人工智能等技術(shù)進(jìn)行事故預警，出現故障時(shí)能夠準確、快速的進(jìn)行故障診斷和定位。目前對10kV電網(wǎng)的接地故障一直沒(méi)有價(jià)格低、實(shí)用的監測系統。使用基于3G技術(shù)的遙視功能，配上適當的電網(wǎng)設備，結合衛星定位技術(shù)、電子地圖等便可輕松的完成此項任務(wù)，構建起“配電網(wǎng)故障快速反應系統”。

3）自愈恢復、負荷轉移與故障排除：通過(guò)對電力設備的局部放電、局部過(guò)熱等事故跡象的圖像識別和趨勢預測，可將潛在故障點(diǎn)隔離或迅速轉移負荷，避免或延緩事故發(fā)生，在少用或不用人為干預的情況下使電力系統堅持正常供電或迅速恢復供電，保證供電的連續性和可靠性。

目前，由于很多地方的配電變電站不便安裝有線(xiàn)通訊設備，而遠距離的信息傳輸又可能出現失真，難以給事故預警和故障診斷提供真實(shí)有效的數據。3G無(wú)線(xiàn)通訊正好彌補了這一空白，采用基于3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的變電站智能監控與自愈恢復系統，可實(shí)現“五遙”功能（遙測，遙信，遙調，遙控和遙視），合理優(yōu)化和配置設備的停運檢修時(shí)間，提高供電質(zhì)量；實(shí)現故障提前預警，快速隔離故障，自我恢復和電網(wǎng)重構等，真正做到變電站的“無(wú)人值守”。