摘要:電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性可以通過(guò)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到保障，文章總結(jié)了我國(guó)關(guān)于智能變電站所采用的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，其中包括傳感、信息處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎悄芗夹g(shù)的原理其優(yōu)勢(shì)，分析了我國(guó)目前在線監(jiān)測(cè)發(fā)展情況，其中對(duì)于存在的問題進(jìn)行研究，借此希望可以對(duì)電網(wǎng)自愈系統(tǒng)提供可靠的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；在線監(jiān)測(cè)；技術(shù)

1 智能變電站在線監(jiān)測(cè)技術(shù)存在的問題

1.1 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)共享功能需要進(jìn)一步完善

要想實(shí)現(xiàn)智能變電站與供電系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的信息數(shù)據(jù)共享功能，就必須要保證各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集速率保持在一個(gè)相同的水平。這樣一來(lái)，就需要另外建立一個(gè)數(shù)據(jù)信息收集系統(tǒng)，將供電系統(tǒng)中各組成部分采集到的數(shù)據(jù)收集起來(lái)，然后再對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行統(tǒng)一處理。這種方式的應(yīng)用，不僅會(huì)降低智能變電站的工作效率，而且也會(huì)在一定程度上加大成本投入。

1.2 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)選擇有待提高

網(wǎng)絡(luò)連接方式以及數(shù)據(jù)傳輸速率，是影響在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能變電站中應(yīng)用有效性的關(guān)鍵因素。所以，在選擇在線監(jiān)測(cè)技術(shù)所使用的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)時(shí)，必須要根據(jù)實(shí)際需要，選擇更加經(jīng)濟(jì)、高效的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。就當(dāng)前供電系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)選擇方式來(lái)看，以太網(wǎng)的選擇是比較普遍的。在應(yīng)用以太網(wǎng)來(lái)搭建供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，首先，要注意的就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與變電站的兼容性，以確保智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行;其次，在建立網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，必須要根據(jù)時(shí)代發(fā)展需要，設(shè)計(jì)具有雙向通信功能的網(wǎng)絡(luò)通道，以保證變電站工作的高效性;最后，就是網(wǎng)絡(luò)選擇的經(jīng)濟(jì)適用性，在保證供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)目刂瞥杀就度搿?/p>

1.3 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的穩(wěn)定性較低

變電站主要是用來(lái)改變電壓的，其工作的穩(wěn)定性將直接影響到用戶的用電質(zhì)量。因此，提高在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能變電站中應(yīng)用時(shí)的穩(wěn)定性是十分必要的。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是采用數(shù)字信號(hào)的模式來(lái)傳遞信息的，在運(yùn)行過(guò)程中極易受到天氣狀況、氣溫高低等外界因素的影響，從而使得在信息傳輸過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、延時(shí)傳送等問題，對(duì)供電安全造成威脅，降低用戶的用電質(zhì)量，為人們的生活帶來(lái)不便。

2 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 智能傳感器技術(shù)

美國(guó)宇航局最先提出智能傳感器技術(shù)，主要應(yīng)用于宇宙飛船測(cè)量的空間參數(shù)。如今的傳感器技術(shù)早以脫離最初的技能，走出單一化集成走向了微型、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

智能傳感器高于傳統(tǒng)傳感器，并多出了網(wǎng)絡(luò)及多項(xiàng)傳感技術(shù)，綜合性質(zhì)強(qiáng)，對(duì)于智能一次設(shè)備狀態(tài)信息采集而言，占據(jù)十分有利的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可以完成傳輸、存儲(chǔ)、分析、故障判定、處理依據(jù)等等性能。

傳統(tǒng)傳感器本身以機(jī)電化為準(zhǔn)，機(jī)電測(cè)量本身容易受外界干擾，為此，所得出來(lái)的參數(shù)存在誤差，靈活性低下，絕緣性不強(qiáng)，穩(wěn)定性差等，眾多的不足，讓傳統(tǒng)的傳感器根本無(wú)法適應(yīng)于現(xiàn)代電網(wǎng)的需求。而智能傳感器卻恰恰相反，精準(zhǔn)度更強(qiáng)，穩(wěn)定性更好。

智能傳感器同時(shí)還可以自動(dòng)編程，對(duì)于數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，信息采集的可靠性，帶來(lái)一定的穩(wěn)定基礎(chǔ)，同時(shí)智能傳感器本身的性價(jià)比要高，維修方便，安裝更為簡(jiǎn)單，所占面積小，重量輕的伏兵，本身的電磁兼容性極佳，對(duì)于出現(xiàn)的故障更容易做出正確的判斷。智能傳感器本身還擁有遠(yuǎn)程控制能力，及智能數(shù)據(jù)交換能力，這兩在技術(shù)是智能一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)。

目前，智能傳感器技術(shù)不僅普遍應(yīng)用于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，同時(shí)在汽車、航空等領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用，未來(lái)發(fā)展可見十分具有優(yōu)勢(shì)。

2.2 智能信息處理技術(shù)

智能信息處理技術(shù)其實(shí)就是一個(gè)綜合及完善的過(guò)程，把所得到的全部信息進(jìn)行整理，然后通過(guò)信息得到相關(guān)的數(shù)據(jù)，智能信息處理技術(shù)就是一個(gè)綜合及獲取的過(guò)程。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，日益增加的需求量，從而導(dǎo)致了信息獲取量增大，信息量增加，這樣會(huì)對(duì)于在線監(jiān)測(cè)及診斷帶來(lái)更多的壓力。

醫(yī)用CT機(jī)通過(guò)智能信息處理技術(shù)進(jìn)行圖像處理，這是智能信息處理技術(shù)的最早應(yīng)用，一般都是應(yīng)用于高精密設(shè)備之中。多年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)及信號(hào)處理技術(shù)成為了常用于技術(shù)之一。而智能信息處理技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)之中，例如交通、網(wǎng)絡(luò)、電力系統(tǒng)、等等都借助智能信息處理技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及故障維護(hù)等2.3 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)需要信息安全穩(wěn)定可靠性來(lái)實(shí)現(xiàn)。WAMS的普遍使用，為在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了有力的信息源，WAMS的使用需要通信系統(tǒng)強(qiáng)大的穩(wěn)定性，極少的誤差性，魯棒性、冗余性才能很好的使用。而這樣的技術(shù)不僅需要保護(hù)及控制都相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)寬帶網(wǎng)也需要穩(wěn)定性，并且可以一次設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時(shí)候都可以保持繼續(xù)運(yùn)作的作用。

一般情況下，有三種傳輸方式，光纖、無(wú)線、兩者綜合的通信方法，就可以進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)與設(shè)備間的信息傳輸，光纖一般采用以太網(wǎng)無(wú)源組網(wǎng)，可以進(jìn)行傳輸信息的功能。無(wú)線則是通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元Optical Network Unit，ONU）接入點(diǎn)入手進(jìn)行通信。

3 智能變電站在線監(jiān)測(cè)的應(yīng)用分析

3.1 變壓器的在線監(jiān)測(cè)

變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括兩大部分，分別為本體監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和輔助設(shè)備監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。兩個(gè)子系統(tǒng)各有監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)，本體監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)變壓器溫度、鐵芯接地電流、負(fù)荷、局部放電、微水、油中溶解氣和套管絕緣等信息；輔助設(shè)備監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)冷卻系統(tǒng)、有載分接開關(guān)和氣體繼電器的狀態(tài)。

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)加裝傳感器，采用微電子、故障診斷及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力變壓器負(fù)荷、油中溶解氣體、溫度、局部放電、鐵芯接地電流、套管絕緣、微水、冷卻系統(tǒng)和有載開關(guān)等多種信息全方位的采集，并將采集來(lái)的信息，接入到的故障診斷模型中，結(jié)合變壓器的狀態(tài)參數(shù)、型號(hào)、使用年限、外力影響等，對(duì)變壓器的運(yùn)行狀況作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)；預(yù)測(cè)變壓器可能出現(xiàn)的問題、程度、類型、故障發(fā)展的趨勢(shì)以及可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，可以采取的積極有效的措施等等，達(dá)到保證設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的目的。

3.2變壓器在線監(jiān)測(cè)智能控制柜

變壓器智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能柜一般包括以下單元：溫度及負(fù)荷監(jiān)測(cè)單元、局部放電監(jiān)測(cè)單元、鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)單元、油中微水監(jiān)測(cè)單元、油中溶解氣體監(jiān)測(cè)單元、套管絕緣監(jiān)測(cè)單元和輔助設(shè)備監(jiān)測(cè)單元。智能柜就安裝在封開變電站的主變間隔內(nèi)，通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)接口與監(jiān)測(cè)中心的服務(wù)器實(shí)時(shí)時(shí)刻保持通信，將變壓器的所有狀態(tài)信息傳到服務(wù)器中。智能變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器包括溫濕度傳感器、油溫傳感器、電流傳感器、以及高頻傳感器等，監(jiān)測(cè)裝置或監(jiān)測(cè)功能組按照變壓器配置，安裝于主變壓器在線監(jiān)測(cè)就地控制柜中。

3.3 監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)服務(wù)器主要完成各功能單元的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)，故障診斷、分類報(bào)警，各種數(shù)據(jù)分析，主要參數(shù)配置及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等功能。支持 IEC61850 規(guī)約，接入變電站綜自系統(tǒng)。故障診斷專家系統(tǒng)將相關(guān)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，通過(guò)對(duì)變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合分析、評(píng)價(jià)，建立變壓器運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。

3.4變壓器鐵芯接地在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

鐵心接地電流的監(jiān)測(cè)選用的是復(fù)合電流互感器，采用穿心式結(jié)構(gòu)，集中監(jiān)測(cè)局放和鐵心接地信號(hào)，采集的信號(hào)直接存入 IED，去掉雜亂信號(hào)信號(hào)，得到實(shí)際接地泄漏電流信息；然后利用后臺(tái)對(duì)鐵心真正的運(yùn)行情況進(jìn)行分析、判斷、預(yù)測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)問題并處理。

3.5 變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)

變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)裝置按預(yù)設(shè)的周期連續(xù)在線監(jiān)測(cè)處變壓器油中溶解的 H2、C0、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6 等特征氣體的含量。所取油樣數(shù)入油氣分離裝置進(jìn)行脫氣，采用真空油氣分離的方式，將分離的氣體接入檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)傳感器，色譜柱，將氣體含量轉(zhuǎn)換為便于檢測(cè)的電壓信號(hào)。