智能電網(wǎng)的概念

現(xiàn)在我們國(guó)家對(duì)智能電網(wǎng)很重視，智能電網(wǎng)領(lǐng)域也取得了非常顯著的成績(jī)，在國(guó)際上中國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)也具有非常領(lǐng)先的地位。智能電網(wǎng)的主要目的就是避免停電損失、提高能源安全和客戶(hù)服務(wù)質(zhì)量，我們公司就是圍繞這些需求開(kāi)展智能電網(wǎng)的工作，部署智能電網(wǎng)技術(shù)，幫助電力企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，并實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)型。

在2003年的時(shí)候，美國(guó)能源部就提出電網(wǎng)現(xiàn)代化的要求，發(fā)布了智能電網(wǎng)2030計(jì)劃，并且在2009年把智能電網(wǎng)提升為美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。物聯(lián)網(wǎng)作為智能電網(wǎng)信息感知的核心部分，在智能電網(wǎng)應(yīng)用中有著非常廣闊的前景。2009年5月，國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出要建設(shè)具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的智能電網(wǎng)，計(jì)劃到2020年全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的安全智能電網(wǎng)體系。目前已經(jīng)啟動(dòng)了斥資三千億的建設(shè)計(jì)劃，并且實(shí)施了一系列的應(yīng)用工程建設(shè)。通過(guò)在智能電網(wǎng)中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對(duì)電網(wǎng)相關(guān)的外界因素進(jìn)行感知，構(gòu)建傳感網(wǎng)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)影響變電站運(yùn)行的因素進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)和響應(yīng)。

感知集團(tuán)的智能變電站解決方案是在物聯(lián)網(wǎng)大潮時(shí)期提出的，并且專(zhuān)門(mén)成立了一個(gè)公司來(lái)負(fù)責(zé)智能變電站的項(xiàng)目，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了發(fā)電、輸電、用電等一系列項(xiàng)目的解決方案。目前在感知集團(tuán)電網(wǎng)領(lǐng)域的產(chǎn)品有智能輔助管理平臺(tái)，變點(diǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品有變電站設(shè)備，包括水溫、氣體的溫度的傳感器，輸電環(huán)節(jié)的防護(hù)防盜的傳感器，用電環(huán)節(jié)的智能先鋒和一些解決方案，還有核心智能電網(wǎng)系統(tǒng)和地下電力電纜標(biāo)識(shí)管理等，這些都屬于核心產(chǎn)品和解決方案。

智能變電站的監(jiān)測(cè)和輔助系統(tǒng)主要是基于IEC61850協(xié)議將變電站的相關(guān)信息采集上來(lái)，在數(shù)字急控中心進(jìn)行預(yù)警、處理和反饋。變電站的主要組成部分包括智能管理，關(guān)鍵設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)控、避雷器、電流監(jiān)測(cè)、動(dòng)力環(huán)境的監(jiān)控和視頻監(jiān)控。智能變電站系統(tǒng)有一個(gè)智能管理軟件平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)通過(guò)對(duì)采集上來(lái)的變電站的信息進(jìn)行分析之后，幫助監(jiān)控人員對(duì)站內(nèi)的狀況進(jìn)行監(jiān)控，提供及時(shí)可靠的監(jiān)控支撐能力。此外還部署了超低功耗的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以降低溫濕度傳感器等全壽命無(wú)須更換電池的傳感器的功耗。還有視頻監(jiān)控和防入侵系統(tǒng)、多傳感器協(xié)同和感知聯(lián)動(dòng)的防入侵系統(tǒng)。感知集團(tuán)承擔(dān)了一個(gè)重點(diǎn)示范工程：國(guó)網(wǎng)公司的第一個(gè)220千伏的全數(shù)字智能變電站的示范項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目運(yùn)用了帕瓦公司的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和輔助系統(tǒng)解決方案，還包括一些傳感器和急控中心監(jiān)控平臺(tái)。

帕瓦在變電、配電和輸電領(lǐng)域的應(yīng)用

首先是溫度傳感器溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要基于自行研發(fā)的溫度傳感器在線監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的溫度狀態(tài)信息，傳到控制主機(jī)最后到急控平臺(tái)上。

采暖通風(fēng)子系統(tǒng)。由于電站設(shè)備對(duì)溫度、濕度要求比較高，我們研發(fā)了采暖通風(fēng)子系統(tǒng)，結(jié)合無(wú)線溫濕度傳感器對(duì)設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行溫濕度的監(jiān)測(cè)，并且提供自動(dòng)控制通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。

視頻監(jiān)控和安全警衛(wèi)子系統(tǒng)。主要是對(duì)電站周?chē)M(jìn)行視頻監(jiān)控和運(yùn)用振動(dòng)傳感器防入侵設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。智能巡檢認(rèn)證的子系統(tǒng)，通過(guò)圖象監(jiān)測(cè)和智能圖象識(shí)別來(lái)保證巡檢員的巡檢質(zhì)量。防誤入間隔子系統(tǒng)，在一些工作區(qū)部署一些圖象傳感器，通過(guò)智能圖象識(shí)別來(lái)防止人進(jìn)入禁止區(qū)域。

泄漏在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。這個(gè)子系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、控制器、協(xié)同感知監(jiān)控平臺(tái)組成，主要是檢測(cè)電站的氣體泄漏。

氣體溫水監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，主要是用來(lái)對(duì)氣體和漏水進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

及時(shí)位水監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，主要是對(duì)變壓器的位水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和報(bào)警。

變壓器有色譜在線檢測(cè)子系統(tǒng)，是通過(guò)智能傳感器對(duì)變壓器四相色譜進(jìn)行分析。

無(wú)線避雷器的在線檢測(cè)子系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)由主機(jī)和骨干節(jié)點(diǎn)、無(wú)線電壓傳感器節(jié)點(diǎn)、無(wú)線避雷器泄漏電流傳感器組成，部署以后能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到避雷器的工作狀態(tài)，防止避雷器的故障。

無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)傳輸基站是一種通過(guò)無(wú)線方式對(duì)相關(guān)傳感信息進(jìn)行采集的傳輸基站，采集了之后通過(guò)2.4G或者是S485把采集到的信息傳送到數(shù)據(jù)中心。

輸電環(huán)節(jié)的產(chǎn)品和應(yīng)用解決方案。主要研發(fā)了防盜螺栓、地埋振動(dòng)傳感器等一系列傳感器，用來(lái)防止在輸電過(guò)程中出現(xiàn)如輸電塔螺栓被盜、輸電塔傾斜和不明物體接觸到輸電路等問(wèn)題的發(fā)生。

傾角傳感器可以識(shí)別出一毫米的傾斜，一個(gè)五十米高的輸電塔如果發(fā)生了傾斜，通過(guò)這個(gè)傳感器就可以檢測(cè)出來(lái)并把信息輸送給相關(guān)部門(mén)。從圖片上和一角硬幣的對(duì)比我們可以看出，這個(gè)設(shè)備是非常小的，現(xiàn)在這些設(shè)備都已經(jīng)部署到無(wú)錫的輸電系統(tǒng)中了。

防盜螺栓。輸電塔上的螺栓在被盜之后容易引起輸電塔的傾倒，所以螺栓的安全非常重要。我們研發(fā)的智能防盜螺栓設(shè)備具有防盜功能，該設(shè)備可以檢測(cè)十到二十米范圍內(nèi)人的活動(dòng)，一旦發(fā)生拆卸螺栓的行為，該設(shè)備就會(huì)立刻把消息傳到監(jiān)控中心并自動(dòng)報(bào)警。

變壓變化傳感器對(duì)電壓變化情況的檢測(cè)，并且進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析。壁掛振動(dòng)傳感器通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)物周?chē)撕蛙?chē)輛的情況，達(dá)到防入侵的目的;地埋傳感器也是防入侵的設(shè)備;線路故障的傳感器，主要用于中高壓的輸配電線路上，可以檢測(cè)短路和接地故障。

對(duì)環(huán)境的感知。風(fēng)速風(fēng)向傳感器、導(dǎo)向溫度和環(huán)境溫度濕度的傳感器，這些儀器通過(guò)對(duì)輸電線路的氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)，包括溫度、濕度、風(fēng)速、一些塔架的傾角綜合監(jiān)測(cè)，來(lái)保證輸電線路的正常運(yùn)行。

組網(wǎng)方案，電力輸電和配電傾角的測(cè)量，采用多種類(lèi)型傳感器的方式實(shí)現(xiàn)故障的綜合判定。

用電環(huán)節(jié)的產(chǎn)品和應(yīng)用系統(tǒng)，主要有智能前風(fēng)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是安裝在電表上的，用來(lái)防止對(duì)電表的私自拆裝。

戶(hù)外端子進(jìn)行監(jiān)控，如果檢測(cè)系統(tǒng)所處的環(huán)境晝夜溫差比較大、空氣潮濕的會(huì)造成凝露，我們這個(gè)系統(tǒng)就可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到凝露并報(bào)警。

智能鎖具，針對(duì)現(xiàn)在變電站內(nèi)端子箱鎖具不統(tǒng)一研發(fā)鎖具的情況，這樣可以用一把物理鑰匙就能實(shí)現(xiàn)一把邏輯鑰匙開(kāi)啟唯一邏輯鎖具的功能。智能鎖具的工作原理主要有這幾部分：智能鎖具的管理模塊、傳感器的網(wǎng)絡(luò)智能鎖具和智能鑰匙。

輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用。主要是電纜和電纜隧道的監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)電纜的溫度、濕度、有害氣體等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵系統(tǒng)的監(jiān)控，終端配件時(shí)還包括測(cè)溫光線。