淺析智能變電站狀態(tài)監(jiān)測技術及應用

陳韋強

（廣西電網(wǎng)公司柳州供電局，廣西 柳州 545005）

1 引言

電力變電站是電業(yè)部門的骨干企業(yè),負擔著電網(wǎng)線路生產(chǎn)及建設,站內(nèi)電氣設備緊密,線路煩雜,節(jié)點、大型變壓器更是數(shù)不勝數(shù)，是電力部門安全防范的要害部門。為保障變電站內(nèi)部運行的安全，各級供電公司每年都要投入大量的人力、物力資源來維護變電站的安全運營。通常情況下，檢修人員日常需要做的檢修工作油色譜的監(jiān)測、微水密度監(jiān)測、設備溫度監(jiān)測等日常檢修工作。通常情況下，這些檢修工作都需要檢修人員帶著檢修儀器到每個站內(nèi)對每個設備進行一一檢測，這樣工作量大，任務繁重，而且不能達到24 小時全天候的監(jiān)測，安全隱患很多。

隨著科技的發(fā)展，狀態(tài)監(jiān)測技術在電力系統(tǒng)生產(chǎn)管理中的應用越來越廣泛，成為電網(wǎng)健康穩(wěn)定運行的先進技術手段。近年來，經(jīng)過分步驟地建立和在建一些智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，在一定程度上提高了管理和檢修人員對無人值班變電站電器設備運行狀態(tài)與關心的參數(shù)提供了遠程監(jiān)測手段。

2 智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)組成及其應用

智能變電站狀態(tài)監(jiān)測技術是指變電站的相關設備依托高度信息化的技術平臺系統(tǒng)，通過傳感器網(wǎng)絡，處理中心，以及控制系統(tǒng)等相關部分，實現(xiàn)對于變電站狀態(tài)的實時監(jiān)測，在出線問題時能夠依據(jù)提前做出的設定進行自動的處理，消除問題對于變電站的安全威脅，從而實現(xiàn)變電站的持續(xù)高效的運行。采用智能變電站監(jiān)測系統(tǒng)能夠明顯的降低變電站的故障率，提高變電站的運行可靠性，同時能夠實現(xiàn)節(jié)約人力成本，達到安全高效的目的。對于大部分的智能變電站系統(tǒng)的研究表明，智能變電站的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)具有普遍的相似性，一般主要包括以下三個部分：傳感器采集信號；數(shù)據(jù)傳輸；系統(tǒng)對采集的設備狀態(tài)信息進行處理和診斷。

典型的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要包括四個子系統(tǒng)：變壓器油色譜在線監(jiān)測子系統(tǒng)、SF6氣體微水在線監(jiān)測子系統(tǒng)、光柵測溫子系統(tǒng)、開關柜測溫在線監(jiān)測子系統(tǒng)。系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)上述四個子系統(tǒng)的監(jiān)測功能，并把四個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行綜合橫向分析，完成對設備的在線監(jiān)測分析。針對各類信息和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)實現(xiàn)相關的查詢和統(tǒng)計，并實現(xiàn)相關業(yè)務報表的生成主要包括：(1)綜合信息查詢；(2)各類信息統(tǒng)計；(3)業(yè)務報表生成；(4)報表數(shù)據(jù)庫管理。

從功能模塊來看，各個子系統(tǒng)既可以單獨工作，又能夠密切配合，無縫鏈接成一個完整的變電站在線監(jiān)測綜合與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，從一定程度上解決了在線監(jiān)測“信息孤島”的弊端，為所有在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了一個智能化的監(jiān)測平臺，實現(xiàn)了對監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能化管理，有效提高了監(jiān)測人員分析、判斷能力。這對于提高在線檢測技術應用水平、推進在線監(jiān)測數(shù)據(jù)標準化，具有長遠的技術價值和廣泛的應用前景。

變壓器狀態(tài)監(jiān)測主要包括：（1）變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測技術；（2）容性設備絕緣在線監(jiān)測；（3）變壓器局部放電在線監(jiān)測；（4）變壓器油中微水在線監(jiān)測。在在線監(jiān)測技術方面，目前應用較多的主要集中在變電設備，而輸電線路和電纜也逐步出現(xiàn)一些應用。對于變電設備，變壓器和電抗器采用的在線監(jiān)測技術主要包括：油色譜、局放、鐵心接地電流、套管絕緣、頂層油溫和繞組熱點溫度;CT、CVT、耦合電容等容性設備主要是對其電容量和介損進行監(jiān)測;避雷器主要監(jiān)測其泄漏電流;而斷路器、GIS等開關設備主要在線監(jiān)測技術包括開關機械特性、GIS局放、SF6 氣體泄漏及SF6 微水、密度。其中應用比較成熟有效的：變壓器油色譜在線監(jiān)測、容性設備和避雷器在線監(jiān)測。對于輸電線路，目前主要應用的在線監(jiān)測方法主要有雷電監(jiān)測、絕緣子污穢度、桿塔傾斜、導線弧垂等監(jiān)測技術，但是比較成熟的主要是雷電監(jiān)測和絕緣子污穢監(jiān)測。對于電力電纜，主要在線檢測方法是溫度和局放，相對成熟的是分布式光纖測溫。

3 結束語

狀態(tài)監(jiān)測技術是基于傳感器的一種對于設備狀態(tài)信息的自動監(jiān)測和診斷技術，其對于變電站行業(yè)的應用可以大幅度的降低變電站的事故率，增加變電站運行的可靠性能，同時在運行成本上得到優(yōu)化。目前的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測技術仍然存在很多缺陷，未來的狀態(tài)監(jiān)測技術應該在信息采集，數(shù)據(jù)準確性等方面做進一步的優(yōu)化和改善，以適應不斷發(fā)展的智能化變電站系統(tǒng)，更好的服務于行業(yè)的發(fā)展。智能變電站系統(tǒng)也將不再局限于目前的狀態(tài)監(jiān)測，而是要為整個變電站的運行提供可靠地支撐，增加更加可靠地信息處理算法，更加快速的信息傳輸方式?？傊?，未來智能變電站的狀態(tài)檢測技術將不再局限于傳統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測，檢測范圍將得到大幅度的提升，并且將能夠為智能變電站的運行、管理等提供更加可靠地應用支撐。

[1]楊榮宗.狀態(tài)監(jiān)測技術在智能變電站中的應用分析.《中國新技術新產(chǎn)品》,2012年18期

[2]金逸，劉偉等.智能變電站狀態(tài)監(jiān)測技術及應用.《江蘇電機工程》2012年02期

[3]許萬軍,孝小昂.智能變電站綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應用.《陜西電力》,2010年第10期