电力设备状态在线监测技术特别是温度在线监测技术,是智能电网未来发展的核心技术之一,预付费管理系统有助于电力企业提高电力设备的安全运行水平和经济效益水平。随着科学技术的发展,电力设备温度在线监测技术将向着全面化、智能化和实用化的方向发展,与物联网、移动应用等技术的结合将是未来发展的趋势。
面向电力设备温度在线监测的物联网架构预付费管理系统分为三层,感知层、网络层、应用层。
感知层采集电力设备的实时温度数据,其基础技术主要包括传感器技术、短距离传输技术等。传感器技术主要采用各种温度传感器,如接触式温度传感器、红外温度传感器等,温度传感器直接安装在电力设备上;短距离传输技术需要考虑高低压绝缘隔离,对于电力设备温度监测系统,主要采用无线通信技术,如Zigbee通信、2.4G/433M无线通信等。
网络层支撑感知层和应用层之间的信息传输以及数据通信。网络层与感知层之间通过无线通信获取感知层温度传感器的信息;对于网络层与应用中的通信,鉴于对数据安全性、传输可靠性、数据实时性的要求,物联网的信息传递主要依靠电力通信网来实现,以电力光纤网为主,以电力线载波通信网、数字微波网为辅。
应用层对采集到的各电力设备的温度数据进行分类、综合、转换、分析、决策、共享,其重点是构建为能为不同应用提供服务的智能化平台,能够提供各种异常报警、趋势分析、在线诊断、数据共享等服务。
随着传感器技术的发展,预付费管理系统为了突破电池供电带来的问题障碍,采用电场取电、磁场取电、射频供电、温差供电、声表面波技术等无源传感技术脱颖而出,已经被视为电力设备温度在线监测传感器的技术发展方向,无源传感器技术不需要电池供电,优势明显:
(1)采用无源传感器技术的温度在线监测传感器可以在电力设备生命周期内免维护,提升了电力设备温度在线监测系统的可靠性。
(2)不需要电池,没有高温爆炸的安全隐患,安全性高;同时,能够持续对电力设备的高温进行监测,让用户能够在事故发生前及时发现设备隐患和故障。
(3)无源传感技术的应用,能够大量减少电池的使用,减少了电池带来的各种污染,对环境保护做出了贡献,具有一定的社会价值。
电力设备的检修随着电压等级的提高和容量的增大,从早期的事故后检修到预防性检修(或计划检修),预付费管理系统发展到现在的状态检修。要达到设备的状态检修,这就要求在工作电压下经常监测电气设备的运行状态,以便做出设备是否需要维修的结论。状态检修的实质就是建立一整套确定设备的实际状况诊断系统来确定设备是否需要检修。目前,国内开展状态检修的研究一般从两个方面进行,一类是对设备进行不间断实时动态的在线监测,用在线的数据来判别设备状态,即实行设备的在线监测。另一类是以离线检测为主,通过各种离线数据分析对设备状态进行综合诊断。
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