未经允许进入直接“拿下” 物联网技术实现变电站“无人值守”

智能电网是未来电力科技发展的方向，变电站是电网智能化的重要环节。无锡物联网产业研究院在国家电网无锡西泾变电站，首次构建变电站智能监测与辅助控制系统，为变电站成功装备智能监测、判断、管理、验证等智慧功能。作为我国首座220千伏智能变电站，其样本经验已全面融入国网标准，应用于国内30余个智能变电站的建设改造。

自入选“无锡物联网应用2013年年度十大案例”以来，无锡物联网产业研究院将远距离广域物联网技术融入该系统，有效提高通信覆盖范围和基站管理容量，同时降低投入成本。目前，该系统已在电力、水行业等领域进行了试点应用，覆盖10个省区，50多个变电站，累计实现销售收入5000余万元。2015年，无锡物联网产业研究院实现营业收入5800万元，较2013年增长16%。未来，计划在该案例研发经验基础上，向智能交通、环保、金融服务等领域拓展。

电网“心脏”亟待智能化“防火墙”

由于电网系统具有显著的公共性特征，电网一旦发生事故，蔓延速度快、影响面大。变电站作为电网体系的核心和枢纽，起着汇集电能、升降电压和分配电能的作用，其运行安全与否，直接关系到电网的安全和稳定。

人是传统变电站安全监测的关键因素，设备检查、检修维护、故障处理均需人工完成。然而，以人为主体的传统监管有先天不足：一是监测周期长，短则一天长则一周，无法实现24小时动态实时监测；二是监测范围窄，工作人员无法深入设备内部或设备间的狭缝中实施检测；三是监测成本高，传统监管方式耗时耗力，人工成本高企。

“建设‘无人值守’的智能变电站迫在眉睫。”无锡物联网产业研究院智能电网部设备研发部经理张万生博士说，智能变电站需实现系统集成，所有监测和检测的信号可联动，传感器实时感知现场情况，系统自动调整和自动控制，操作人员依托网络远程在线控制。

基于物联网技术研发和应用的核心优势，无锡物联网产业研究院探索构建变电站智能监测与辅助控制系统，并成功应用于无锡惠山区前洲镇西泾变电站。

2010年12月30日，作为国内首座应用物联网技术建设的变电站，无锡供电公司西泾220千伏变电站正式竣工投运，标志着高压强电控制技术与“物联网”技术的融合进入实用化应用新阶段。该项目建立了基于物联网技术的集防入侵、防人员伤害、环境监测等功能于一体的变电站全景监测平台。

遍布于变电站各个角落的385个传感器，成为这座智能变电站核心所在。这些半个火柴盒大小的传感器，对周围环境中温度、湿度、水位以及烟雾进行感知，在第一时间将周围环境中的细微变化传输到控制中心的在线检测系统。

“举例来说，温湿度传感器通过对周围环境中温度和湿度的感应，可以自动地对通风口的风速大小和空调的温度等进行调节。”张万生说，该项工程综合运用智能传感、网络通信以及实时检测等技术，将变电所传统意义上的设备智能化，使其实现自我感知、判别和智能化决策，自动完成顺序控制。

同时，应用物联网和图像识别技术，实现了站内巡检工作的智能监督和站内防误入间隔的智能认证。各类传感器将信息收集后，通过它们之间的联动，迅速而准确地向总监控室的工作人员发出指令，为提高变电站运维巡视和安全措施布置的生产作业安全做出了有益的尝试。

“如果一个陌生人私自闯入西泾变电站，那么不到5分钟，他就会被工作人员直接‘拿下’。因为从碰触到变电站防盗门的那一刻起，他的一举一动就尽收工作人员眼底。”张万生说，首先，防盗门上的振动传感器会传送信号给系统，系统控制高清摄像机进行实时监测，同时声光报警系统进行报警。

另外，在主变压器上方安装有2台红外热成像仪，可实现24小时实时监测。过去，需要人工手持仪器到现场测温，现在一切都实现了智能化、网络化，工作人员坐在操作台前便可对现场情况一目了然，而且可以实现远程操作。

国家电网公司总经理刘振亚在西泾智能变电站调研时指出，西泾变电站的新技术、新功能和先进设施的应用达到国内领先水平，真正实现了“智”的跨越，并努力打造“能”的提升，为国家电网公司系统树立智能变电站样板，推进智能电网建设作出突出贡献。