王中明+易向南+許世潔+王麗麗+于海礁+于志勇+任東博

摘 要：文章的主要內(nèi)容是對智能變電站的在線監(jiān)測，比如一些變電站的智能監(jiān)測，著重寫了監(jiān)測系統(tǒng)的組建和建設(shè)，對于全站設(shè)備運行的實時監(jiān)控，對故障處理和指令有深遠意義。

關(guān)鍵詞：智能；監(jiān)測

在線監(jiān)測對于變電站設(shè)備的運行情況能夠及時探知，在傳感器方面、廣域通信技術(shù)、信息處理這三方面的支撐下，可分析和監(jiān)視各種輸變電設(shè)備的運行狀態(tài)，提高了電網(wǎng)智能化的標(biāo)準(zhǔn)，管理輸變電設(shè)備。

1在線監(jiān)測技術(shù)的各部分組成

1.1智能傳感器

對比傳統(tǒng)傳感器，智能傳感器高度的集成網(wǎng)絡(luò)，融合了多傳感器技術(shù)，獲得多種信息的同時，傳輸數(shù)據(jù)、儲存、分析和判斷，相比與以電測量為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳感器，智能傳感器具有許多優(yōu)點，如抗干擾能力強，靈敏度高，可靠性強等優(yōu)點。如圖所示即為該設(shè)備的結(jié)構(gòu)模式圖。

智能傳感器技術(shù)能采集高精度信息，維修安裝便利的同時具有編程能力，集成度的提高使信息的采集可行性增加，在系統(tǒng)用應(yīng)用的傳感器傳感器體積小的同時還具有優(yōu)良的電磁兼容性，是變電站系統(tǒng)中的重中之重 具有實時檢測故障、遠程控制和數(shù)據(jù)交換的優(yōu)良性能。

電磁兼容性優(yōu)良，能夠使故障實時檢測、數(shù)據(jù)交換和遠程控制實施，是變電站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的重中之重。

1.2信息的處理

對于一些不夠準(zhǔn)確的信息智能信息處理技術(shù)能將其處理，但其中的核心手段還是數(shù)據(jù)挖掘和知識的獲取。多數(shù)據(jù)源可對在線監(jiān)控系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，很多電力系統(tǒng)在信息量增大的同時增大了系統(tǒng)的診斷負擔(dān)，分析偏差為主之外還會進行信息描述、關(guān)聯(lián)分析和歷史數(shù)據(jù)聚類分析。

1.3數(shù)據(jù)傳輸

保障信息傳遞性與準(zhǔn)確性可使監(jiān)控系統(tǒng)使用更加便利，為滿足在線監(jiān)理的性能要求，通信系統(tǒng)必須具有優(yōu)良的可靠性和冗余性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障時，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可支持電力寬帶網(wǎng)，提供高速實時的通信。

2在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

2.1大體設(shè)計

根據(jù)變電站智能設(shè)計規(guī)范，將全站設(shè)備的傳輸，診斷分析并分類匯總，將檢測系統(tǒng)納入同一平臺上，按照通信規(guī)約建模，在智能變電站現(xiàn)場設(shè)計具有分析數(shù)據(jù)檢測設(shè)備性能的一類設(shè)備，如系統(tǒng)傳感器、檢測單元、電源以及電壓分級組合全國狀態(tài)檢測控制柜等以保證系統(tǒng)的良好運作和可行性實施。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計

在安全區(qū)中不僅不能出現(xiàn)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)還不能同其他任意區(qū)發(fā)生關(guān)聯(lián)，當(dāng)然在這一數(shù)據(jù)中有必然存在的東西，比如獨立網(wǎng)絡(luò)的建立、獨立的交換機和層次裝置的建立（除太網(wǎng)為星形外，其他多余的不用建立）。以上的結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則是按著職能變電站變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的分區(qū)原則進行分層的。站控層設(shè)備分為兩層，間隔和過程層。站控層為該設(shè)備的主要設(shè)備，其作用通常為統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)儲存，重要的作用是預(yù)警功能，不僅能夠遠程控制還可維護系統(tǒng)。而間隔層是負責(zé)現(xiàn)場監(jiān)控功能的，與間隔層不同的是過程層的主要功能是信息采集。設(shè)備用于間隔層的功能監(jiān)測與整合數(shù)據(jù)，過程層設(shè)備擁有一定的儲存功能，用于上傳數(shù)據(jù)和接受指令，是在線監(jiān)控的終端。

2.3監(jiān)測內(nèi)容

2.3.1絕緣、避雷在線監(jiān)測

容性設(shè)備系統(tǒng)分為兩個部分，通常為傳感器和監(jiān)控終端，如果終端能將數(shù)據(jù)傳到總服務(wù)器，則服務(wù)器可分析其性能，由于互不相連出現(xiàn)故障也不會影響其他設(shè)備的情況。

高壓設(shè)備分為很多種，具有代表性的有電流互感器、變壓器套管、變壓器鐵芯、耦合電容器等均為設(shè)備絕緣在線監(jiān)測針對設(shè)備。經(jīng)過監(jiān)測末屏泄露電流的設(shè)備，分析后可獲得在運行狀態(tài)的介質(zhì)消耗和電容變化情況。

若想對氧化鋅避雷器的運行狀態(tài)時刻把握，一般來說最可靠的方法是采用基波方法，通常會測量變電站的內(nèi)泄露或者是阻性電流值。若想反映避雷器真實情況，一般可借助數(shù)字濾波和模擬濾波，這種方法及時、有效可取得阻性電流基波的部分。

2.3.2斷路器的動作特性

霍爾互感器是反映斷路器的代表性儀器，該設(shè)備可在終端進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)計算，通過分析波形數(shù)據(jù)和采集合閘線圈的情況，便于用戶監(jiān)測其動向，后臺若想監(jiān)測平臺使用，則需使用現(xiàn)場總線，從而得到設(shè)備運行的第一手情況。

2.3.3溫度測量

無線溫度測量具有抗干擾的特點，可以在高電磁的環(huán)境下工作，分為傳感器和接收基站兩部分，無線溫度測量可以在線通過網(wǎng)絡(luò)對溫度進行測量，系統(tǒng)可是同時運行多個傳感器，并且可以無線接觸測量，適用于高壓母線和開關(guān)運行溫度監(jiān)測。

3變電站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用

在線監(jiān)測內(nèi)容包括一次設(shè)備的智能斷路器、智能變壓器和避雷器，而以上機器能夠具有良好的絕緣參數(shù)和運行狀態(tài)參數(shù)測量，主要得力于智能變電站對于一次設(shè)備的研究的深入。變電站智能變壓器的運行狀況能夠是存在于變壓器油中的氣體得到完全分解，主要得力于氣相色譜原理（在線監(jiān)測溶解氣體技術(shù)）。該變電站能夠具有良好的監(jiān)測系統(tǒng)（含有多種元件）框架，主要得力于GIS的在線監(jiān)測系統(tǒng)，但是這一系統(tǒng)不能廣泛使用是因為由于集成方式不當(dāng)從而本金增加。

3.1斷路器監(jiān)測

檢查和探測之?dāng)嗦菲?/p>

斷路器特性之動作、時間之分合閘和時間曲線的產(chǎn)生、儲能電機的狀態(tài)這幾點常用來檢查和探測斷路器智能組件。開斷、儲能電機電流是由電流傳感器采集一次回路并對開關(guān)信號用輔助點收集的一類東西，除此之外也有其他系統(tǒng)采取了同樣的樣品，比如說斷路器的在線監(jiān)測系統(tǒng)。斷路器機械特性狀態(tài)和電壽命監(jiān)測是由采集后的信號決定的，因此要對這一信號進行研究分析?？蛇M行錄波分析。

能夠讓每小時符合數(shù)據(jù)、歷次儲能電機動作信息以及分合閘線圈波形等情況做飯完美的收官，是因為器錄波分析和檢測斷路器十分完整。斷路器觸頭的電壽命能夠的出來是因為其動作電流找出模塊，電特性診斷和接卸特性診斷是斷路器所具有的兩大板塊。機械特性診斷模塊對儲能機構(gòu)的運行情況（對其儲能間隔和時間進行探討和研究）能夠施展有效果的評價。斷路器中的動作特性監(jiān)測可以大體猜測其變化的趨勢，因為這一檢測可以形成運行狀態(tài)曲線（動態(tài)研究關(guān)于斷路器所采集到的數(shù)據(jù)），這一曲線能夠和歷史檔案標(biāo)準(zhǔn)對比取向形成比較，除此之外其趨勢的形成是要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線的結(jié)果來看的，而這一曲線是由時間-行程曲線和操作線圈電流曲線一起形成一種比較而形成的。

3.2避雷器監(jiān)測

避雷器的監(jiān)測功能是通過組件實現(xiàn)的，該組件可監(jiān)測設(shè)備三方面的情況。有阻性電流檢測、泄漏電流監(jiān)測和動作次數(shù)監(jiān)測三方面的嚴格盤查，依舊是采用萬能的基波方法從而實現(xiàn)的，使用基波法測量泄露和阻性電流，監(jiān)測單元得到命令后，監(jiān)測單元則開啟系統(tǒng)運行頻率的跟蹤監(jiān)測，應(yīng)用定位系統(tǒng)系統(tǒng)授時時鐘實現(xiàn)采樣，利用容性設(shè)備處理設(shè)備，無線網(wǎng)絡(luò)使模塊發(fā)射，發(fā)送給智能處理器相應(yīng)的采集信號，比較橫向縱向，使避雷器工作狀態(tài)的預(yù)警和診斷得以實現(xiàn)，將結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸給智能處理器。 阻燃電纜是市面上新生的一種良好的材料與數(shù)據(jù)線結(jié)合使用，可大大提升后臺系統(tǒng)的阻隔效能，配合白鋼外殼結(jié)構(gòu)，以起到監(jiān)測系統(tǒng)屏蔽的需求。

參考文獻：

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