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摘 要：随着互联网在我国的广泛应用和快速发展，我国电网系统也在不断进行升级，不但使高劳动力、高人工成本、高风险系数向智能化、电子化方向发展，同时也在向节能化方向发展，实施绿色生态智能电子理念。但是，在电网改造进程中，变电站仍旧存在信息阻断、共享不准确、无法实现智能化集成等问题。基于多维智能变电站设备状态检测，文章将深入研究物联网技术对变电站设备状态检测的促进和借鉴作用。
关键词：智能变电站;设备状态监测;关键技术
中图分类号：TM714.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）10-0-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.025
近几年，我国电子信息技术的发展速度非常迅猛，电网结构也在不断发生变化，之前对于电网设备的集中控制，也在逐渐向电子智能方向发展。这种发展方向就是业界一直提倡的“智能电网”，其聚集了21世纪以来的信息发展技术，也是电网系统逐渐走向现代智能化的基础。
智能电网使用的设备，囊括了能量的高效率转换及保障通讯通顺等很多层面。另外，变电站设备也逐渐发生了一系列的变化。变电站一直是电网的核心部分，在改变的同时，也运用了绿色发展方式确保智能变电站可以更高效平稳的运行。技术人员通过跨境追踪及WSN，对变电站设备的运行数据进行收集，并运用大数据设备分析收集到的数据。基于此，文章详细讨论了智能变电站设备的检测问题。
1 智能变电站监测系统的系统结构
1.1 智能变电站系统站群的构成
智能变电站综合监控系统，由省级主站、地区级主站及站端系统等三方面组成。根据组成的进程和筹划，一般来说从地区级开始建立，然后再选择相关机构和省级方面的平台。通俗来讲，省级和地区级都可以叫做主站系统，主站又可以按照规定等级进行细分，在设立变电站智能辅助系统时，可以依据主站的具体情况进行多级联动。细分的主站，主要负责站端层的接入，借用以太网将数据传输到站外的其他位置。除此之外，也可以运用以太网与站外其他位置的数据进行交换，从而使得平台的数据量更大。由于区域的差异化，也要考虑到各个站群的数据安全问题，保障网络管理的安全。
1.2 系统结构
智能变电站监测系统的系统结构，主要包含源数据采集层、数据持久层、业务逻辑层三个层面：
第一，源数据采集层。为各种各样的物理介质设备提供一致接口，是源数据采集层的主要内容。其使表层用户可以更加通透地对各种设备进行探访，过滤掉底层纷乱庞大的物理特征，给整个系统中设备的管理分配及搜寻提供了一致的标准和规则。
第二，数据持久层。数据持久层主要针对平台系统中的各种数据进行聚合整理，同时对业务及视频数据进行保存管理，为表层用户提供效率更高、操作更方便的数据访问接口。
第三，业务逻辑层。业务逻辑层主要为平台中的整体业务提供服务功能模块。这些模块囊括了告警的服务联动及视频监控浏览等多个方面，核心的处理部分也是由业务逻辑层的这些服务功能模块构成，这大大拓展了表层用户可以使用的全方位服务接口。
1.3 网络拓扑结构
为了各大变电站能够集中进行安全监控，并削减部署系统所需要的成本资金，系统平台可以通过局域网的集中监控模式进行安全监控。监测系统包含监测站、传输网络和监测中心，可以对监测到的各种站内信息数据进行上传。各工作人员可依据各自的权限对站内辅助系统进行远程访问、操控和管控处理，以便更好地达成统一管理模式[1]。
2 全维度智能变电站通信设计及原则
通信网络主要用于维持各个网格单元传感器及传动器之间的数据通信。智能电网通信体系结构，主要包含物理链路体系结构、逻辑链路示范例子、接入口网络的选择等体系结构。
微型传感器节点的可靠性和性能不断提高，可以捕捉智能变电站系统中的噪音及温度变化等物理数据信息，同时将捕捉到的周围环境物理特性反馈到定量测量中。相比传统的传感器而言，无线传感器网络协同工作，主要具有容错能力强、精度高、覆盖范围广、局部特征提取能力强等优点。在这方面，无线传感器网络为我国电力系统，特别是大中型城市地区自动化的使用普及，提供了一种低投入、低功率的无线通信方式。
3 全维度智能变电站设备状态监测体系
变电站设备状态检测以智能数据采集系统为重点。为了确保智能变电站系统结构可以稳定运行，设计人员必须确保信息收集及对信息的分析可以正常进行传输，并确保通信网络的安全。
首先，要对传输网的技术进行分析。传输网络是确保智能变电站系统顺利运转的关键所在，我国传输网络技术的发展和我国的通信技术密切相关。对此，文章以为，只有建立统一的通信协议，才能确保传输网络畅通。通过建立这种通信协议，可以为数据的传输格式和规则提供通信方式。我国网络信息技术的飞速发展，也让这项技术的发展进度有了巨大突破，使得本体系的运行速度更加快速方便。
其次，对通信网络技术进行了分析。在智能变电站状态检测系统中，通信网络是确保传感器顺畅通信的主要技术。传感器可以感应到变电站设备中的各类数据信息，并且可以对这些数据信息进行采集，比如设备中的温度以及振动等数据。通信网络技术是传输数据的重要途径，若是没有这项技术，也就无法实现对数据的运输以及检测。但是在一些人流量大的城市中，无法做到每个变电站都具备通信网络技术。相比之前的通信网络，无线传输覆盖范围更广，对于土地的占用面积更小，同时也更加智能，是使变电站监测设备更加智能化、电子化的重要技术。其不但满足了大型城市的需求，也反映出无线通信网络技术的快速发展趋势。因此，文章对此进行了着重分析。
最后，在对全智能变电站设备状态检测系统的传输网络技术和通信网络技术进行分析的基础上，还需要对体系中的网络设计原则进行分析和探讨。为了确保智能变电站状态检测系统的稳定高效运行，必须对系统内部的可靠性进行加强，如拓扑结构、服务质量等。而拓扑结构、服务质量也和网络供应商有着密不可分的关联。而每个运营商的网络方式也各不相同，这极易形成体系内部可靠性不穩定的问题。 在智能电网系统发展的初步阶段，技术人员依据程序端点的具体位置对拓扑的主要结构进行了选择，主要选择的结构就是树结构。变电站路由器设立在集中位置中最易进行识别的地方，四处较小的变电站聚集在一个大型变电站中，通过仪表技术，聚集变电站的计量，最终直接接入到核心网络中。早期电网的拓扑结构，主要以图形形式表示，这种结构便是迭代设计的拓扑网络结构。在这种结构下，运行时对网络的需求非常大，同时运行的消耗量也很大，并不适用现代电网的发展方向。对此，可以从空间上找到更好的方法，通过将原来的并行过程改为空间和三维，从而增加控制面和控制强度，提高运行的稳定性和可靠性[2]。
4 智能变电站的系统实施
4.1 设备监控系统
设备监控系统是对智能变电站运行设备进行监控的重要控制系统，由变电站的多个子系统组成，其中包括环境监测、照明及排涝等多项子系统。其主要对智能变电站设备起到保护作用，并且也可以提前预防设备中可能出现的故障，确保工作人员可以第一时间了解设备的隐患问题，提前规划解决方案。
在环境监测方面，环境监测子系统在原有的挂在变电所内壁的普通温湿度检测仪的基础上，针对电压增加了多个保控室，并在两个蓄电池室安装了针对温湿度的感应器，实时采集变电站温湿度，提高温湿度监测水平。当温湿度超标时，系统会第一时间进行报警，防止设备因工作温度过高而损坏。
另外，在灯光控制子系统中增加了灯光控制器，从而达到控制平台的目的，并针对平台安全问题增加了摄像机跟踪器等功能。一旦平台发生事故，摄像机便会对事故地点进行旋转对焦并启动每个平台的关联机制，开启对应的照明探视灯。若是在夜间需要对场所进行视频巡检，应依据摄像头的巡检路段控制灯光的开关[3]。
4.2 安全防范系统
安全系统囊括了视频监控消防及防盗等多个子系统，通过这些系统保障智能变电站的平稳运行。在最基本的安全系统上增添各个方面的子系统，可以第一时间了解变电站的运行状态，减少存在的隐患、缺陷，确保工作人员可以高效、方便地完成安全管理工作。除此之外，防盜子系统在主控室增添了红外传感器，同时建立了红外双重识别、移动检测等变电所综合监控和配套措施，以保障主控室可以平稳安全地运行[4]。
5 结语
随着我国网络信息技术的进步，我国的电网系统也在不断进行改良。变电站是整个电网系统改良的重点，在改良过程中要切实依据变电站的具体情况实施对应措施。从智能变电站监测体系及系统实施等方面入手，对检测体系及实施方案不断进行改进，只有这样才能确保检测系统的顺利运行。
参考文献
[1] 张浩.全维度智能变电站设备状态检测关键技术研究[J].建材与装饰，2020，4（16）：216，218.
[2] 徐正亚，何光层，师超，等.物联网技术架构下的智能变电站在线监测系统研究[J].科技风，2020，4（10）：108-109.
[3] 王帅，姜敏，李江林，等.全维度智能变电站设备状态监测关键技术研究[J].电测与仪表，2020，57（7）：82-86.
[4] 陈振晓.基于物联网技术的变电站设备跟踪研究[D].广州：华南理工大学，2018.
关键词：智能变电站;设备状态监测;关键技术
中图分类号：TM714.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）10-0-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.025
近几年，我国电子信息技术的发展速度非常迅猛，电网结构也在不断发生变化，之前对于电网设备的集中控制，也在逐渐向电子智能方向发展。这种发展方向就是业界一直提倡的“智能电网”，其聚集了21世纪以来的信息发展技术，也是电网系统逐渐走向现代智能化的基础。
智能电网使用的设备，囊括了能量的高效率转换及保障通讯通顺等很多层面。另外，变电站设备也逐渐发生了一系列的变化。变电站一直是电网的核心部分，在改变的同时，也运用了绿色发展方式确保智能变电站可以更高效平稳的运行。技术人员通过跨境追踪及WSN，对变电站设备的运行数据进行收集，并运用大数据设备分析收集到的数据。基于此，文章详细讨论了智能变电站设备的检测问题。
1 智能变电站监测系统的系统结构
1.1 智能变电站系统站群的构成
智能变电站综合监控系统，由省级主站、地区级主站及站端系统等三方面组成。根据组成的进程和筹划，一般来说从地区级开始建立，然后再选择相关机构和省级方面的平台。通俗来讲，省级和地区级都可以叫做主站系统，主站又可以按照规定等级进行细分，在设立变电站智能辅助系统时，可以依据主站的具体情况进行多级联动。细分的主站，主要负责站端层的接入，借用以太网将数据传输到站外的其他位置。除此之外，也可以运用以太网与站外其他位置的数据进行交换，从而使得平台的数据量更大。由于区域的差异化，也要考虑到各个站群的数据安全问题，保障网络管理的安全。
1.2 系统结构
智能变电站监测系统的系统结构，主要包含源数据采集层、数据持久层、业务逻辑层三个层面：
第一，源数据采集层。为各种各样的物理介质设备提供一致接口，是源数据采集层的主要内容。其使表层用户可以更加通透地对各种设备进行探访，过滤掉底层纷乱庞大的物理特征，给整个系统中设备的管理分配及搜寻提供了一致的标准和规则。
第二，数据持久层。数据持久层主要针对平台系统中的各种数据进行聚合整理，同时对业务及视频数据进行保存管理，为表层用户提供效率更高、操作更方便的数据访问接口。
第三，业务逻辑层。业务逻辑层主要为平台中的整体业务提供服务功能模块。这些模块囊括了告警的服务联动及视频监控浏览等多个方面，核心的处理部分也是由业务逻辑层的这些服务功能模块构成，这大大拓展了表层用户可以使用的全方位服务接口。
1.3 网络拓扑结构
为了各大变电站能够集中进行安全监控，并削减部署系统所需要的成本资金，系统平台可以通过局域网的集中监控模式进行安全监控。监测系统包含监测站、传输网络和监测中心，可以对监测到的各种站内信息数据进行上传。各工作人员可依据各自的权限对站内辅助系统进行远程访问、操控和管控处理，以便更好地达成统一管理模式[1]。
2 全维度智能变电站通信设计及原则
通信网络主要用于维持各个网格单元传感器及传动器之间的数据通信。智能电网通信体系结构，主要包含物理链路体系结构、逻辑链路示范例子、接入口网络的选择等体系结构。
微型传感器节点的可靠性和性能不断提高，可以捕捉智能变电站系统中的噪音及温度变化等物理数据信息，同时将捕捉到的周围环境物理特性反馈到定量测量中。相比传统的传感器而言，无线传感器网络协同工作，主要具有容错能力强、精度高、覆盖范围广、局部特征提取能力强等优点。在这方面，无线传感器网络为我国电力系统，特别是大中型城市地区自动化的使用普及，提供了一种低投入、低功率的无线通信方式。
3 全维度智能变电站设备状态监测体系
变电站设备状态检测以智能数据采集系统为重点。为了确保智能变电站系统结构可以稳定运行，设计人员必须确保信息收集及对信息的分析可以正常进行传输，并确保通信网络的安全。
首先，要对传输网的技术进行分析。传输网络是确保智能变电站系统顺利运转的关键所在，我国传输网络技术的发展和我国的通信技术密切相关。对此，文章以为，只有建立统一的通信协议，才能确保传输网络畅通。通过建立这种通信协议，可以为数据的传输格式和规则提供通信方式。我国网络信息技术的飞速发展，也让这项技术的发展进度有了巨大突破，使得本体系的运行速度更加快速方便。
其次，对通信网络技术进行了分析。在智能变电站状态检测系统中，通信网络是确保传感器顺畅通信的主要技术。传感器可以感应到变电站设备中的各类数据信息，并且可以对这些数据信息进行采集，比如设备中的温度以及振动等数据。通信网络技术是传输数据的重要途径，若是没有这项技术，也就无法实现对数据的运输以及检测。但是在一些人流量大的城市中，无法做到每个变电站都具备通信网络技术。相比之前的通信网络，无线传输覆盖范围更广，对于土地的占用面积更小，同时也更加智能，是使变电站监测设备更加智能化、电子化的重要技术。其不但满足了大型城市的需求，也反映出无线通信网络技术的快速发展趋势。因此，文章对此进行了着重分析。
最后，在对全智能变电站设备状态检测系统的传输网络技术和通信网络技术进行分析的基础上，还需要对体系中的网络设计原则进行分析和探讨。为了确保智能变电站状态检测系统的稳定高效运行，必须对系统内部的可靠性进行加强，如拓扑结构、服务质量等。而拓扑结构、服务质量也和网络供应商有着密不可分的关联。而每个运营商的网络方式也各不相同，这极易形成体系内部可靠性不穩定的问题。 在智能电网系统发展的初步阶段，技术人员依据程序端点的具体位置对拓扑的主要结构进行了选择，主要选择的结构就是树结构。变电站路由器设立在集中位置中最易进行识别的地方，四处较小的变电站聚集在一个大型变电站中，通过仪表技术，聚集变电站的计量，最终直接接入到核心网络中。早期电网的拓扑结构，主要以图形形式表示，这种结构便是迭代设计的拓扑网络结构。在这种结构下，运行时对网络的需求非常大，同时运行的消耗量也很大，并不适用现代电网的发展方向。对此，可以从空间上找到更好的方法，通过将原来的并行过程改为空间和三维，从而增加控制面和控制强度，提高运行的稳定性和可靠性[2]。
4 智能变电站的系统实施
4.1 设备监控系统
设备监控系统是对智能变电站运行设备进行监控的重要控制系统，由变电站的多个子系统组成，其中包括环境监测、照明及排涝等多项子系统。其主要对智能变电站设备起到保护作用，并且也可以提前预防设备中可能出现的故障，确保工作人员可以第一时间了解设备的隐患问题，提前规划解决方案。
在环境监测方面，环境监测子系统在原有的挂在变电所内壁的普通温湿度检测仪的基础上，针对电压增加了多个保控室，并在两个蓄电池室安装了针对温湿度的感应器，实时采集变电站温湿度，提高温湿度监测水平。当温湿度超标时，系统会第一时间进行报警，防止设备因工作温度过高而损坏。
另外，在灯光控制子系统中增加了灯光控制器，从而达到控制平台的目的，并针对平台安全问题增加了摄像机跟踪器等功能。一旦平台发生事故，摄像机便会对事故地点进行旋转对焦并启动每个平台的关联机制，开启对应的照明探视灯。若是在夜间需要对场所进行视频巡检，应依据摄像头的巡检路段控制灯光的开关[3]。
4.2 安全防范系统
安全系统囊括了视频监控消防及防盗等多个子系统，通过这些系统保障智能变电站的平稳运行。在最基本的安全系统上增添各个方面的子系统，可以第一时间了解变电站的运行状态，减少存在的隐患、缺陷，确保工作人员可以高效、方便地完成安全管理工作。除此之外，防盜子系统在主控室增添了红外传感器，同时建立了红外双重识别、移动检测等变电所综合监控和配套措施，以保障主控室可以平稳安全地运行[4]。
5 结语
随着我国网络信息技术的进步，我国的电网系统也在不断进行改良。变电站是整个电网系统改良的重点，在改良过程中要切实依据变电站的具体情况实施对应措施。从智能变电站监测体系及系统实施等方面入手，对检测体系及实施方案不断进行改进，只有这样才能确保检测系统的顺利运行。
参考文献
[1] 张浩.全维度智能变电站设备状态检测关键技术研究[J].建材与装饰，2020，4（16）：216，218.
[2] 徐正亚，何光层，师超，等.物联网技术架构下的智能变电站在线监测系统研究[J].科技风，2020，4（10）：108-109.
[3] 王帅，姜敏，李江林，等.全维度智能变电站设备状态监测关键技术研究[J].电测与仪表，2020，57（7）：82-86.
[4] 陈振晓.基于物联网技术的变电站设备跟踪研究[D].广州：华南理工大学，2018.