基于電氣信息的變電設備狀態(tài)漸變過程分析方法研究

吳紅偉 類延民 馬本富

【摘 要】變電設備的正常運行對于電網(wǎng)安全運行起著至關重要的作用，變電設備一旦出現(xiàn)故障，最為直接的表現(xiàn)是造成用戶停電，從而造成一定的經(jīng)濟損失，甚至有可能威脅到生命安全?；陔姎庑畔⒌淖冸娫O備狀態(tài)漸變過程的研究和分析，有利于運用電氣信息建立起與變電設備之間的關聯(lián)，并且可以對變電設備的運行進行嚴格嚴控，從而根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)把握變電設備的漸變過程，有利于變電設備的檢修和維護，從而保證變電設備的平穩(wěn)運行，促進當今社會經(jīng)濟的發(fā)展。

【關鍵詞】變電設備 電氣信息 漸變過程

變電設備狀態(tài)直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運行，電氣設備一旦出現(xiàn)故障，將會造成大規(guī)模停電，不利于人們日常生活和社會經(jīng)濟的發(fā)展。目前，定期檢修是維護變電設備穩(wěn)定采取的主要措施，但定期檢修在當下經(jīng)濟社會發(fā)展背景下，具有很大的局限性，無法滿足當下形勢。也正因如此，基于電氣信息的變電設備狀態(tài)檢修應運而生。本文以基于電氣信息的變電設備狀態(tài)漸變過程分析方法為切入點，分析變電設備狀態(tài)漸變過程，并預測設備狀態(tài)變化趨勢，從而為維護變電設備狀態(tài)提供有力支持。

1變電設備概述

變電設備是電力系統(tǒng)中重要組成部分，變電設備材料老化或是內部結構出現(xiàn)變化，將會導致變電設備在進行信息監(jiān)控時出現(xiàn)誤差，從而導致供電出現(xiàn)故障，影響人們的日常生活。

變電設備結構、連接方式不同，其對應的電路模型也會不同，因此在建立表征變電設備運行的通用模型時，要基于變電設備端口模型，運用廣義的伏安特性對其進行表達。

2基于電氣信息的變電設備狀態(tài)漸變過程研究現(xiàn)狀

目前為止，基于電氣信息的變電設備狀態(tài)漸變過程的研究，基本思路是通過分析電氣信息與設備之間的關聯(lián)，通過提取相關數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息反饋，從而對設備當前運行狀態(tài)進行分析，這種研究方式通常分為兩個研究方向，一是設備在線監(jiān)測裝置的研發(fā)，二是電氣信息與變電設備之間的關聯(lián)關系。

2.1設備在線監(jiān)測裝置研發(fā)

電氣信息在線監(jiān)測裝置的研發(fā)和應用，主要是基于電氣信息的輔助分析作用。例如為了研究電網(wǎng)中運行的碳化硅避雷器，研發(fā)了泄漏電流監(jiān)測方法，以溫度的影響來修正最終的監(jiān)測結果。除此之外，氧化鋅避雷器泄漏電流網(wǎng)絡化在線監(jiān)測系統(tǒng)，以同一電壓等級泄漏電流為參考，將監(jiān)測數(shù)據(jù)進行局域網(wǎng)共享，從而保證變電設備的平穩(wěn)運行。在線監(jiān)測裝置研發(fā)，需要先制定檢驗標準、運行規(guī)程以及相應的管理手段，保證在線監(jiān)測裝置的質量。

2.2電氣信息與變電設備之間的關聯(lián)關系

通過對電氣信息與變電設備之間的關聯(lián)關系研究，對于提取相關數(shù)據(jù)，確保變電設備正常運行具有重要意義。這里所說的關聯(lián)關系，以變壓器和電抗器之間的連接關系為主?；陔姎庑畔⒌淖冸娫O備狀態(tài)漸變過程研究，通過分析變壓器電路模型參數(shù)，或是能量差異，以電氣信息間接反映變壓器當前狀態(tài)。

3變電設備狀態(tài)漸變過程的趨勢分析和研究

變態(tài)設備狀態(tài)檢修的一個重要環(huán)節(jié)就是分析設備狀態(tài)變化趨勢。例如變電設備在當前情況的運行狀態(tài)處于平穩(wěn)，而下一時刻設備狀態(tài)未知，這種情況下，想要對當前時段的狀態(tài)進行確切評估就極為困難。變電設備當前狀態(tài)距離報警狀態(tài)的時間是表征設備未來狀態(tài)的一個重要參量，如何確定設備狀態(tài)趨勢變化的分析方法，是保證變電設備保持平穩(wěn)狀態(tài)的關鍵。

這時候，就需要以變電設備當前狀態(tài)距離報警狀態(tài)的時間，在長時間尺度和短時間尺度下進行分析設備狀態(tài)變化趨勢，以此為依據(jù)，把握狀態(tài)變化細節(jié)，從而制定出相應的檢修措施。

電氣信息能夠為變電設備狀態(tài)提供豐富的輔助信息，電網(wǎng)運行過程當中，由于受外界環(huán)境和量測誤差的影響，電氣量測數(shù)據(jù)也會因此受到很大程度的污染，并且會受此影響而導致監(jiān)測數(shù)據(jù)反映的變電設備狀態(tài)與真實狀態(tài)有所偏離。同時，由于電氣信息對于變電設備的現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)存在一定偏差，而且現(xiàn)場數(shù)據(jù)計算得到的變電設備等值電路參數(shù)呈現(xiàn)出明顯的隨機性，所以在基于電氣信息輔助分析設備漸變過程時，可采用隨機信號理論對端口模型參數(shù)變化進行分析，這樣可以間接反映出變電設備的漸變狀態(tài)信息。

除此之外，變電設備漸變過程當中，還可以通過狀態(tài)轉移概率監(jiān)測端口模型參數(shù)，并且根據(jù)預測得到的各個時段內指標值，對變電設備未來時段內的運行狀態(tài)進行相應的反饋。狀態(tài)轉移概率具有不確定性，而且隨機變化幾率較大，所以針對這種情況，要想對其進行有效監(jiān)控和評估分析，就必須采用概率矩陣的模型參數(shù)分部預測方法。狀態(tài)轉移概率矩陣，能夠更好地進行信息反饋，根據(jù)端口模型參數(shù)的分布情況，對變電設備細節(jié)特征變化進行有效的跟蹤和分析。同時，為利用端口參數(shù)變化反應變電設備狀態(tài)變化，識別端口模型參數(shù)，可以采用最小二乘法進行模型參數(shù)辨識。

4結語

基于電氣信息的變電設備狀態(tài)漸變過程的研究，我們不難發(fā)現(xiàn)了解變電設備的漸變狀態(tài)信息，對于保證變電設備穩(wěn)定，維護正常供電具有重要意義。綜上所述，變電設備的穩(wěn)定運行受到諸多因素影響，為了保證變電設備的穩(wěn)定狀態(tài)，必須進行強有力的監(jiān)控，為變電設備提供輔助依據(jù)，這將有利于狀態(tài)檢修工作的開展，也是保證變電設備穩(wěn)定的一個前提。

參考文獻：

[1]張懷宇，朱松林，張揚，等.輸變電設備狀態(tài)檢修技術研究與實施[J].電網(wǎng)技術，2009，33（13）：70-73.

[2]高駿，何俊佳.量子遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡在變壓器油中溶解氣體分析中的應用[J].中國電機工程學報，2010，30（30）：121-127.

[3]馬宏忠，耿智慧，陳楷，等.基于振動的電力變壓器繞組變形故障診斷新方法[J].電力自動化設備，2013，37（8）：89-95.