基于物联网的10kV变配电系统智能监控与管理分析
作者 尹武杰 刘为伟 田友东
发表于 2025年2月

【关键词】物联网;10 kV变配电系统;智能监控管理;实施

引言

近年来,随着我国社会经济的高速发展,电力需求日益上升,对供电系统的运行质量和效率提出了更高的要求。在现代电力基础设施领域,物联网技术的集成,为加强关键系统的监控和管理提供了重要支持。因此,文章深入分析了物联网在10 kV变配电系统智能监控管理中的应用。通过采用物联网技术驱动的解决方案,电力企业可以对系统进行智能监控管理,从而主动解决故障问题,最大限度地减少停机时间,确保变配电系统的良好运行。

一、物联网对于10 kV变配电系统的作用

物联网是一个革命性的概念,指的是嵌入传感器、软件和其他技术的互连设备网络,能够通过互联网收集和交换数据。这些设备的应用范围涉及家用电器和可穿戴设备等,也包括配电系统中的变压器等复杂的工业机械和基础设施组件。物联网的本质在于能够实现这些设备之间的通信和数据交换,从而提高各种应用的自动化、效率和智能化。

现代电网是庞大且互连的网络,管理如此复杂的基础设施,需要采用先进的监控工具,才能够从配电网中的各个点捕获数据并进行实时分析。首先,电力系统可借助智能电表和其他监控设备获取大量数据,对这些数据实时处理并提取可行的见解。其次,太阳能和风能等可再生能源的普及率不断提高,增加了发电的可变性和不确定性。将这些间歇性能源整合到电网中后,为了保持电网的稳定性和可靠性,电力企业需要复杂的监控和管理机制。再次,电网运行容易受到各种干扰,包括自然灾害、设备故障和物理攻击。采取有效的主动监控和管理策略,能够增强电网弹性,对于减少停机时间和确保服务连续性至关重要。此外,随着电力需求的不断增长,优化需求侧管理对于平衡供需至关重要。与此同时,传统的监控管理模式存在不足,所以需要探索实施更加科学的技术方法。

在10 kV变配电系统中,物联网通过引入智能设备和传感器,在改变传统监控和管理实践方面发挥着重要作用。基于物联网的解决方案,能够实时监控系统的运行状态、性能指标和潜在问题,并为工作人员提供可操作的见解,从而优化系统性能并有效降低风险[1]。

二、基于物联网的智能监控管理措施

(一)电力参数实时监测

各种电力参数的实时监测,对于保证10 kV变配电系统的高效运行和维护至关重要。利用物联网传感器连接,电力企业可以持续监控电压、电流、功率因数、频率和谐波失真等关键参数,从而强化变配电系统的智能监控管理。具体监测的内容包括以下五个方面。

1.电压监测

安装在配电网络各个点的物联网传感器,可以实时测量电压水平、监控电压波动,有助于识别潜在问题,如电压骤降、骤升或中断等。这些问题会影响向消费者供电的质量。

2.电流监测

基于物联网的电流传感器可以测量流经配电系统不同部分的电流,通过监控电流水平,发现过载、短路或不平衡负载等问题,这些问题会导致设备损坏或系统故障[2]。

3.功率因数监测

功率因数是衡量电力传输和分配效率的关键参数。物联网传感器可以实时监控功率因数,并发现功率因数校正的机会,从而提高系统效率,并减少能源损失。

4.频率监控

监控频率与标称值的偏差有助于检测异常运行状况,例如发电机或电网不稳定等。物联网传感器可以提供实时频率测量,确保电力企业能够采取纠正措施,从而保持系统稳定性。

5.谐波失真监测

谐波失真是指由于电气系统中存在谐波,导致电压或电流正弦波形失真的情况。配备谐波分析仪的物联网传感器,可以监测谐波失真水平,并识别潜在的谐波源,例如非线性负载电力电子设备等。

本文刊登于《消费电子》2024年11期
龙源期刊网正版版权
更多文章来自
订阅