变电站设备状态监测管理系统概述

徐健 李斌 付学坤

摘要：经济社会的不断发展和电网规模的不断扩大对电网供电可靠性提出了更高的要求，目前，基于预防性试验的检修模式盲目性缺点日益显现，已不能满足电网安全运行的需要。实现变电设备的状态监测是提高检修效率的有效技术手段，是实现设备全寿命周期管理的重要途径。基于此，本文分析总结变电设备国内外在线监测技术发展，阐述设备状态检测系统现状。

关键词：变电站;设备状态;监测管理系统

引言

变电站是实现电能集中分配与电压电流变换的场所，在输配电系统中具有极其重要的地位。因此，当变电站发生故障时，需要相关运行人员快速准确地定位故障区域，识别真正的故障元件并将其隔离，从而快速恢复非故障区域的正常运行。经济社会的不断发展和电网规模的不断扩大对电网供电可靠性提出了更高的要求，目前基于预防性试验的检修模式盲目性缺点日益显现，已不能满足电网安全运行的需要。实现变电设备的状态监测是提高检修效率的有效技术手段，是实现设备全寿命周期管理的重要途径。本文着重分析探讨变电站设备状态监测系统，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

一、国内外在线监测技术发展

变电设备的状态检修涉及带电检测、在线监测等多种技术手段。国内随着电子仪器技术和计算机技术的发展，在线监测技术先后使用了单片机装置、DPS芯片、计算机监测装置。目前总线技术、网络技术已在电力设备监测中得到了迅速发展。国内的院校及科研院所均投入了大量的力量进行研究和开发，一些先进的数据处理方法如模糊诊断技术、专家系统、人工神经网络、不规则图形压缩技术等均在状态监测领域得到了大规模应用，超声波、超高频等探测技术的应用也越来越广泛。随着信息处理技术与传感器技术的不断进步，变电站设备状态检修技术逐步走向成熟、实用。

二、变电站设备状态检测系统现状

科学技术的进步推动着传统电网向智能电网的转变，这由此对我国的变电站设备状态监测系统提出了更高的要求，我国的变电站设备状态监测系统在新时期的要求下其发展获得了极大的进步，但是，目前该系统仍存在以下问题：（1）变电站内的状态监测装置规范化和标准化不够。我国变电站设备状态监测系统装置在全国范围内尚未完全统一，各厂家在生产时按照自己的意愿和理解进行生产，因此各装置在接口和功能上差异较大，在替换时难以相互匹配，这对装置后期的升级和维护造成困难;（2）状态监测信息共享程度较差。目前我国各个变电站和电力企业控制中心端以及中心系统和其他各个系统之间存在着数据信息和通信接口差异较大的问题，这严重阻碍了不同的信息之间的共享和利用信息对设备进行寿命预测和状态评估的方法;（3）变电站设备状态检测装置本身质量存疑。我国当前的制造工艺水平尚未能完全达到变电站设备状态监测装置所需的严格的运行环境，因此时常存在误报漏报的情况，对装置设备的二次维护成为电力公司目前所面对的巨大问题。目前，我国变电站设备状态监测系统需要建立一套开放标准的系统来对变电站进行全面监管，对变电站设备装置进行安全监管，消除故障隐患，提高设备运行质量。

三、变电站设备状态监测系统分类

（一）以传统监测技术为主

变电站设备状态监测系统中最早是以传统检测技术为主。该技术一般可以分为两类，一类是通过传感器技术应用对变电站实行在线监测，一类是利用传感器技术进行便携式仪器检测。利用传感器进行便携式检测设备

主要是将CPU、外围电路安装在便携仪器上，由此将A/D和传感器进行转换，通过传感器将检测时收集到的信息进行在线的计算和分析，并判断出设备目前的使用状态。另一类基于传感器的在线监测，这一监测技术主要分两种形式：第一种是通过对变电站进行集中式的在线监测形式，另一类是利用多个CPU结构进行在线监测，这一种方法适合无人值守的分层。在线监测最初是通过在变电站的设备装置上放置多种功能的传感器，利用传感器采集装备上的模拟量，并将装置上的模拟币信号经由屏蔽电缆导入选择开关，在选择开关中再将信号传入数字波形装置后进行转换，之后主机对其进行信号处理。长距离的信号运输会导致数据失真，因此该技术目前改进成利用总线技术和CPU进行对变电站设备的集中控制的在无人值守的分层进行的在线监测技术。

（二）智能电网状态监测系统

相比于传统的变电站设备监测技术，智能电网状态监测系统具有相当优势的特点：（1）智能高效的数据分析技能，通过就地存储数据信号并进行逐层综合分析;（2）质量的提升带来设备的可靠性和稳定性的提高;（3）通过对同类的设备的比较以综合提高监测装置的质量和水平，在重要设备上需要有能一次性实现设备的数字化装置以提高监测质量，促进数字电网的智能化;（4）自动化水平更高，变电站的设备状态监测系统之外的状态分析诊断系统能逐渐实现对设备的自我诊断和调整，这推动智能监测技术的进步。

结束语

总而言之，随着我国智能化和数字化技术的发展，传统电网的技术水平正在不断提高，设备的自我诊断和分析能力的增强推动变电站设备状态监测的能力有了很大的突破和发展。本文提及的变电站设备在线监测系统在智能化和数字化方向的技术进步显得尤为明显，变电站逐渐统一的规范和标准更能推进全景式的状态监测，使得设备故障无处可逃。但是，在当前的技术水平下，我国变电站设备状态监测系统的数字化和智能化在受到一定的技术制约，这需要IED的DL/T860更高程度的标准化，此外，生产厂家的装置制造过程中需提升其質量的稳定性、准确性和可靠性。我国电网为保障安全实行的物理隔离一定程度上阻碍了信息数据的跨区域传递，对信息的整合和分享也许进一步提高。此外，设备状态监测系统的在线诊断和智能预测在短时间范围内无法达到相应的水平，单纯依靠人工的数据分析难以和电力设备实现完全的信息结合。

参考文献：

[1]郑秀云.变电站电力设备状态监测技术分析[J].工业C，2016，000（001）：P.256-257.

[2]温令云，郭晓飞，杨超尘.智能变电站设备状态监测系统的研究及应用[J].文摘版：工程技术，2016，000（003）：P.116-116.

[3]武晓强，李建军，柴琳.变电站设备状态监测系统研究[J].环球市场，2017，000（023）：P.168-168.