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淺談電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)在電力泛在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

更新時(shí)間：2021-06-04點(diǎn)擊次數(shù)：2024次

摘要：近年來(lái)我國(guó)的電力技術(shù)得到了快速發(fā)展，電力生產(chǎn)的效率也有了明顯的提高，大量的電力新技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)的電力系統(tǒng)中。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是國(guó)網(wǎng)公司重點(diǎn)推進(jìn)的工作，其中電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)可以用于測(cè)量電力設(shè)備的溫度，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提高數(shù)據(jù)支撐，本文詳細(xì)分析了電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力無(wú)源測(cè)溫電力物聯(lián)網(wǎng)

0引言

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)不僅需要采用到大量的信息通信技術(shù)，還需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，為電網(wǎng)運(yùn)行提供支持決策。其中電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)在對(duì)電氣設(shè)備的測(cè)溫方面具有重要的應(yīng)用。電力系統(tǒng)每個(gè)線(xiàn)路節(jié)點(diǎn)均有溫升隱患，運(yùn)行期間在節(jié)點(diǎn)高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)的背景下，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠性提出了很高要求。同時(shí)，電力系統(tǒng)待測(cè)溫節(jié)點(diǎn)眾多，分布在廣闊的地理空間，實(shí)施定期巡檢成本高昂且工作效果難以保證。采用新型的電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)可以克服傳輸測(cè)溫方法的不足之處，本文對(duì)電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)及其在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。

1電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)

對(duì)于電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)，現(xiàn)有測(cè)溫技術(shù)以紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫為主，紅外測(cè)溫設(shè)備體積大，成本高無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，效果有限；光纖測(cè)溫部署繁瑣，后期維護(hù)復(fù)雜，系統(tǒng)靈活性差，難以大面積實(shí)施。利用無(wú)線(xiàn)無(wú)源UHFRFID溫度傳感器構(gòu)建測(cè)溫系統(tǒng)平臺(tái)，可以用于電力設(shè)備測(cè)溫，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐[1]。其中RFID傳感芯片是利用超高頻無(wú)線(xiàn)電波能量收集（EnergyHarvesting）技術(shù)，收集840MHz-960MHz的RF電磁波能量作為芯片電源。芯片內(nèi)置512比特可擦寫(xiě)非易失性數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元供存儲(chǔ)用戶(hù)信息等數(shù)據(jù)。電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)需要借助先進(jìn)的傳感技術(shù)，傳感器技術(shù)是數(shù)據(jù)采集的入口，是萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)，我國(guó)近些年在智能高可靠性傳感器領(lǐng)域取得了了突飛猛進(jìn)的成果，可以用在電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)中。在電力無(wú)源無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)中，無(wú)源指的是收集環(huán)境能量工作，具有超低功耗的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)指的是采用無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可帶物體識(shí)別。所采用到的傳感器也具有寬量程、高精度、抗干擾的特點(diǎn)，可在高集成度、低成本、匹配物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。

2電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)與電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)聯(lián)

構(gòu)建泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)交互，狀態(tài)感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的主要特征。國(guó)網(wǎng)規(guī)定到2021年，國(guó)家電網(wǎng)擬初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資速度加速推進(jìn)，其涉及的終端信息收集器（傳感器、RFID等）、邊緣計(jì)算、通信網(wǎng)、云平臺(tái)、人工智能等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將持續(xù)收益。電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)與電力物聯(lián)網(wǎng)之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)，可為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供廣泛準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)源，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通了傳統(tǒng)行業(yè)的信息孤島，為廣大用戶(hù)提供了質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的服務(wù)，使萬(wàn)物互聯(lián)成為了可能。電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)以無(wú)源無(wú)線(xiàn)傳感加識(shí)別芯片設(shè)計(jì)為核心技術(shù)，具有采集穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠的優(yōu)點(diǎn)。RFID在電力行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，如可用于開(kāi)關(guān)柜母排測(cè)溫、環(huán)網(wǎng)柜堵頭測(cè)溫、動(dòng)觸頭測(cè)溫等不同的應(yīng)用場(chǎng)合中。

3電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)多種不同的能源業(yè)務(wù)互聯(lián)，但需要提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐，其中電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)實(shí)時(shí)傳感數(shù)據(jù)采集中能夠發(fā)揮重要的作用，準(zhǔn)確提高所測(cè)量的電氣設(shè)備的運(yùn)行溫度數(shù)據(jù)。電氣設(shè)備需要在合理的溫度范圍內(nèi)，才能保持正常運(yùn)行。采用這種測(cè)溫方法的核心優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：一是聲表測(cè)溫是模擬量，數(shù)值易受環(huán)境干擾，比如電磁波，機(jī)械振動(dòng)，以及一定時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)酷環(huán)境運(yùn)行后晶體自身物理參數(shù)發(fā)生偏移等。RFID測(cè)溫傳感器溫度量是數(shù)字量且本身自帶校驗(yàn)功能。二是聲表測(cè)溫傳感器與閱讀器之間是簡(jiǎn)單的模擬通訊，抗干擾性差，同頻信號(hào)源，機(jī)械振動(dòng)等均可能產(chǎn)生干擾，收到錯(cuò)誤信號(hào)無(wú)法區(qū)分；RFID測(cè)溫傳感器可以跳頻工作，避免同頻持續(xù)干擾，即使確實(shí)收到干擾，通過(guò)校驗(yàn)位判定數(shù)值無(wú)效予以丟棄。以上導(dǎo)致聲表有缺少數(shù)字ID,定期維護(hù)，抗干擾性差，安裝調(diào)試?yán)щy等等問(wèn)題。三是CT式取電測(cè)溫產(chǎn)品需由多顆芯片和器件集成，且有取電環(huán)，體積笨拙，可靠性也較差。RFID測(cè)溫傳感器產(chǎn)品全部電路在一顆芯片，小巧靈活，可靠性高。

4安科瑞Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)及在線(xiàn)測(cè)溫產(chǎn)品介紹

4.1系統(tǒng)介紹

Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力設(shè)備安全性的要求，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專(zhuān)門(mén)研制出的新一代無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有超溫告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為電力設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供了全新的解決方案。

4.2結(jié)構(gòu)圖

4.3主要功能

數(shù)據(jù)采集與處理（模擬量、開(kāi)關(guān)量、電度、SOE、定值）

控制操作（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、分接頭、復(fù)歸）

報(bào)警及處理功能（設(shè)備狀態(tài)異?；蚬收稀y(cè)量值越限，聲音、顏色、閃爍）

事件順序記錄SOE（分合閘記錄、保護(hù)及自動(dòng)裝置的動(dòng)作順序記錄）

遠(yuǎn)動(dòng)功能（為調(diào)度中心提供相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)）

時(shí)鐘同步（北斗GPS納秒級(jí)，滿(mǎn)足間隔層子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘誤差不大于1ms）

人機(jī)聯(lián)系與運(yùn)行管理（控制、查看、數(shù)據(jù)庫(kù)定義修改、報(bào)警確認(rèn)、二次開(kāi)發(fā)、事故記錄檢索、在線(xiàn)設(shè)備管理）

與其他設(shè)備接口（微機(jī)保護(hù)、電力儀表、直流屏、故障錄波儀、模擬屏、調(diào)度）

4.4軟件功能

4.5測(cè)溫產(chǎn)品介紹

溫度傳感器

a.電池供電型無(wú)線(xiàn)溫度傳感器

安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/div>

目前安科瑞無(wú)線(xiàn)溫度傳感器：

b.CT感應(yīng)取電無(wú)線(xiàn)溫度傳感器

安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/div>

目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器：

接收/顯示單元

a.接收單元

b.顯示單元

5結(jié)論

隨著國(guó)網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，未來(lái)電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模也將得到進(jìn)一步的擴(kuò)大，在實(shí)際的應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際的需求和應(yīng)用效果，對(duì)電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)，提高電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用效果，更好地支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]傅質(zhì)馨.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討[J].電力建設(shè)，2019,40(05):5-16.

[2]邱海峰.尉耀穩(wěn).陳杰.周?chē)?guó)華，電力無(wú)源測(cè)溫技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用.

[3]安科瑞用戶(hù)變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案.2020.05月版.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06月版.

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