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浅谈电力无源测温技术在电力泛在物联网中的应用

更新时间:2021-06-04点击次数:185次
浅谈电力无源测温技术在电力泛在物联网中的应用
摘要:近年来我国的电力技术得到了快速发展,电力生产的效率也有了明显的提高,大量的电力新技术应用在我国的电力系统中。泛在电力物联网建设是国网公司重点推进的工作,其中电力无源测温技术可以用于测量电力设备的温度,为泛在电力物联网建设提高数据支撑,本文详细分析了电力无源测温技术在电力物联网中的应用。
关键词:电力 无源测温 电力物联网
 
0引言
      泛在电力物联网建设不仅需要采用到大量的信息通信技术,还需要借助计算机技术对采集到的数据信息进行分析处理,为电网运行提供支持决策。其中电力无源测温技术在对电气设备的测温方面具有重要的应用。电力系统每个线路节点均有温升隐患,运行期间在节点高电压、强磁场的背景下,对监测设备的可靠性提出了很高要求。同时,电力系统待测温节点众多,分布在广阔的地理空间,实施定期巡检成本高昂且工作效果难以保证。采用新型的电力无源测温技术可以克服传输测温方法的不足之处,本文对电力无源测温技术及其在电力物联网中的应用进行了较为详细的分析。
 
1电力无源测温技术
      对于电力无源测温技术,现有测温技术以红外测温、光纤测温为主,红外测温设备体积大,成本高无法实现实时监测,效果有限;光纤测温部署繁琐,后期维护复杂,系统灵活性差,难以大面积实施。利用无线无源UHFRFID温度传感器构建测温系统平台,可以用于电力设备测温,为泛在电力物联网建设提供技术支撑[1]。其中RFID传感芯片是利用超高频无线电波能量收集(EnergyHarvesting)技术,收集840MHz-960MHz的RF电磁波能量作为芯片电源。芯片内置512比特可擦写非易失性数据储存单元供存储用户信息等数据。电力无源测温技术需要借助先进的传感技术,传感器技术是数据采集的入口,是万物互联的基础,我国近些年在智能高可靠性传感器领域取得了了突飞猛进的成果,可以用在电力无源测温技术中。在电力无源无线测温技术中,无源指的是收集环境能量工作,具有超低功耗的优点。无线指的是采用无线数据传输技术,可带物体识别。所采用到的传感器也具有宽量程、高精度、抗干扰的特点,可在高集成度、低成本、匹配物联网环境下实现海量实时数据采集。
 
2电力无源测温技术与电力物联网的关联
      构建泛在电力物联网,可以实现电力系统各环节万物互联、人机交互,状态感知、信息高效处理、应用便捷灵活是泛在电力物联网的主要特征。国网规定到2021年,国家电网拟初步建成泛在电力物联网。随着泛在电力物联网投资速度加速推进,其涉及的终端信息收集器(传感器、RFID等)、边缘计算、通信网、云平台、人工智能等相关产业链将持续收益。电力无源测温技术与电力物联网之间具有较强的关联,可为泛在电力物联网建设提供广泛准确的数据来源,物联网技术打通了传统行业的信息孤岛,为广大用户提供了质优价廉的服务,使万物互联成为了可能。电力无源测温技术以无源无线传感加识别芯片设计为核心技术,具有采集稳定、数据可靠的优点。RFID在电力行业有广泛的应用,如可用于开关柜母排测温、环网柜堵头测温、动触头测温等不同的应用场合中。
 
3电力无源测温技术在电力物联网中的应用
      泛在电力物联网可以实现多种不同的能源业务互联,但需要提供强大的数据支撑,其中电力无源测温技术在泛在电力物联网的基础实时传感数据采集中能够发挥重要的作用,准确提高所测量的电气设备的运行温度数据。电气设备需要在合理的温度范围内,才能保持正常运行。采用这种测温方法的核心优势主要有以下几点:一是声表测温是模拟量,数值易受环境干扰,比如电磁波,机械振动,以及一定时间现场严酷环境运行后晶体自身物理参数发生偏移等。RFID测温传感器温度量是数字量且本身自带校验功能。二是声表测温传感器与阅读器之间是简单的模拟通讯,抗干扰性差,同频信号源,机械振动等均可能产生干扰,收到错误信号无法区分;RFID测温传感器可以跳频工作,避免同频持续干扰,即使确实收到干扰,通过校验位判定数值无效予以丢弃。以上导致声表有缺少数字ID,定期维护,抗干扰性差,安装调试困难等等问题。三是CT式取电测温产品需由多颗芯片和器件集成,且有取电环,体积笨拙,可靠性也较差。RFID测温传感器产品全部电路在一颗芯片,小巧灵活,可靠性高。
 
4安科瑞Acrel-2000T无线测温监控系统及在线测温产品介绍
4.1系统介绍
      Acrel-2000T无线测温监控系统,是我司根据电力设备安全性的要求,总结国内外的研究和生产的先进经验,专门研制出的新一代无线测温监控系统。本系统具有超温告警等功能,可以帮助值班人员尽早发现问题,消除隐患,确保电力系统的安全运行。为电力设备的安全、经济、可靠运行提供了全新的解决方案。
4.2结构图
4.3主要功能
      数据采集与处理(模拟量、开关量、电度、SOE、定值)
      控制操作(断路器、隔离开关、分接头、复归)
      报警及处理功能(设备状态异常或故障、测量值越限,声音、颜色、闪烁)
      事件顺序记录SOE(分合闸记录、保护及自动装置的动作顺序记录)
      远动功能(为调度中心提供相关运行数据和设备状态)
      时钟同步(北斗GPS纳秒级,满足间隔层子系统标准时钟误差不大于1ms)
      人机联系与运行管理(控制、查看、数据库定义修改、报警确认、二次开发、事故记录检索、在线设备管理)
      与其他设备接口(微机保护、电力仪表、直流屏、故障录波仪、模拟屏、调度)
 
4.4软件功能
 
 
 
4.5测温产品介绍
      温度传感器
      a.电池供电型无线温度传感器
      安装于发热部位,采集温度量并通过无线方式传输的传感器。
      目前安科瑞无线温度传感器:
b.CT感应取电无线温度传感器
      安装于断路器触头、母排、电缆搭接点等大电流处,采集温度量并通过无线方式传输的传感器。
      目前无线温度传感器:
 
      接收/显示单元
      a.接收单元
 
      b.显示单元
 
 
5结论
随着国网公司泛在电力物联网建设的推进,未来电力无源测温技术的应用规模也将得到进一步的扩大,在实际的应用中,可以根据实际的需求和应用效果,对电力无源测温技术进行进一步的技术改进,提高电力无源测温技术的应用效果,更好地支撑泛在电力物联网的建设。
 
参考文献
[1]傅质馨.泛在电力物联网关键技术探讨[J].电力建设,2019,40(05):5-16.
[2]邱海峰.尉耀稳.陈杰.周国华,电力无源测温技术在电力物联网中的应用.
[3]安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2020.05月版.
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06月版.
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