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国网上海市电力公司青浦供电公司、上海尤比酷电气有限公司的研究人员沈晓峰、徐爱蓉、曹基南、张卫红、胡大良，在年第9期《电气技术》杂志上撰文，针对10kV箱式变电站运检管理需求，基于物联网架构设计并研发了一套箱式变电站智能监测系统。箱变综合状态感知设备、边缘计算网关设备完成多维度运行参数采集和就地分析计算，并通过窄带物联网网络上送数据到物联网数据采集平台。平台应用软件实现了箱变运行状态实时在线监测、故障预警和运行评价。通过工程实践验证了系统功能。10kV箱式变电站是配电系统中的重要设备，承担用户侧降压和电力分配工作。箱式变电站的运行可靠性直接关系到终端用户的用电是否能得到安全保障。长久以来，电网公司配电自动化建设侧重于配网主网架的安全运行和故障处理，用户侧箱式变电站安全运行管控缺乏足够的技术手段。由于箱变设备数量多，部署地理位置分散，传统的光纤通信网络覆盖困难，导致难以大范围实现箱变自动化监测。箱变运行状态包括以下内容：1）高低压进出线回路基本电气参数，如电流、电压、功率、电量等；2）电能质量参数，如谐波、三相平衡度、电压暂升、电压暂降、异常波动等；3）高低压电缆温度；4）低压出线回路剩余电流；5）箱变接地电阻；6）高压柜局部放电参数；7）箱变环境参数，如开关门状态、环境温湿度、烟感、渗水状况等。实际运行中，运检部门迫切需要实时监测箱式变电站运行工况，及时发现设备异常状态，快速抢修，消除安全缺陷，防患于未然。国内学者提出多种箱变智能监测装置设计方案，基本技术路线是采用集中式数据采集设计方案，不便于功能扩展和信息集成。在设备状态诊断方面，以分类和预测为主的机器学习技术成为主要研究方向。随着物联网技术的飞速发展，支持物联网通信和边缘计算能力的数据采集系统逐步得到推广应用。年国家电网公司提出电力物联网概念，大力发展物联技术应用于生产实践。1系统整体结构如图1所示，系统由感知层、网络层、平台层和应用层组成，具备典型的物联网架构特征。其中，感知层包括箱变综合状态感知设备和边缘计算网关设备；通信网络支持窄带物联网（narrowbandinternetofthings,NB-IoT）；平台层实现物联网数据采集；应用层实现运行监测和分析应用功能。在箱变内安装综合状态感知设备。综合状态感知设备由传感器和采集器构成，各采集器通过就地物联网通信网络与边缘计算网关通信。图1系统整体结构网关汇总各状态采集器数据后，完成就地存储、统计分析计算功能，并将实时运行数据和计算结果通过NB-IoT网络和物联网数据采集平台实现数据通信。物联网数据采集基于阿里云物联网平台实现。在阿里云物联网平台上开发了运行监测和数据分析应用软件。运检人员基于桌面电脑和移动终端通过互联网访问平台信息。平台告警和异常信息也会及时通过短信或移动应用（mobileapplication,APP）方式推送给用户。感知设备和网关设备工作电源来自箱变交流V检修电源。配置一台W、续航能力20min的不间断电源作为后备，当箱变电源失电时装置可上报全站停电信号。2箱变综合状态感知设备2.1电气综合状态感知设备1）设计需求对箱式变电站的高低压进出线回路实现综合状态监测，主要考虑以下设计需求：（1）功能高度集成。除了常规电气量采集外，需要集成电能质量、故障监测、电气火灾和用电安全等；（2）配置可灵活扩展。不同箱变具有不同规格的进出线回路数，要求设备测量规模灵活可扩展；（3）带电安装。为保障用电连续性，要求设备可带电安装。2）结构设计针对上述功能需求，设计开发了共电压可组合式电气综合状态感知设备。如图2所示，电气综合状态感知设备由多个分散的功能单元模块构成。针对一个独立的监测子系统，如箱变的低压开关室，由一个供电通信单元、一个电压单元和多个电流单元组成。图2共电压可组合结构设计每个单元模块都同时具有一个插接端子和插接槽。一个单元模块通过插接端子插入另外一个单元模块的插接槽构成插接式总线。插接式总线为单元模块提供电源和通信连接。电压单元输入母线三相电压采样信号，实现交流电压采样和计算；并通过插接总线向其他电流单元同步数字化电压信号。电流单元输入三相电流采样信号，并根据插接式总线输入的数字化电压输入信号完成全电量计算。同时电流单元也提供开关量、电缆温度和剩余电流采样。供电通信单元为一组功能单元提供电源输入和通信集成，统一对外提供RS/宽带电力线载波（highspeedpowerline

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