輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與前景分析

楊 超

（黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江 雞西 158100）

1 輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的重要性

近幾年由于輸變電設(shè)備自身故障而引發(fā)的電網(wǎng)事故正在逐年增加，基本上占到了一半的比例。將國(guó)內(nèi)外的大面積停電事故進(jìn)行分析總結(jié)，危及電網(wǎng)安全的因素不僅存在于輸變電設(shè)備的故障，電網(wǎng)故障也是很大的原因。

2 在線監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的原理及方法

2.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本框架

集控式以及對(duì)象分布式是輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)運(yùn)行的主要原理方案。根據(jù)目前發(fā)展趨勢(shì)可知，其發(fā)展的主流是集成分布式系統(tǒng)。集成分布式系統(tǒng)包含了多個(gè)單元，分別是預(yù)報(bào)決策、狀態(tài)識(shí)別（診斷）、數(shù)據(jù)處理、信息監(jiān)測(cè)以及傳輸?shù)取?/p>

信息的檢測(cè)與傳輸可以根據(jù)不同的診斷目的以及檢測(cè)對(duì)象，選擇與之相對(duì)應(yīng)的傳感器對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)特征量信息進(jìn)行反映。針對(duì)部分集中在控制室或者需要進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，則應(yīng)該將采集到的信息通過(guò)光纖信號(hào)或者電纜等，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元。后臺(tái)機(jī)綜合處理以及前臺(tái)機(jī)預(yù)處理等，是數(shù)據(jù)處理的主要方式，其作用主要有維數(shù)壓縮和電磁干擾抑制，將設(shè)備最終診斷故障特征進(jìn)行提取。狀態(tài)識(shí)別需要經(jīng)過(guò)的流程環(huán)節(jié)有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、歷史數(shù)據(jù)、專(zhuān)家知識(shí)、有效數(shù)據(jù)與導(dǎo)則，根據(jù)以上對(duì)其進(jìn)行分析比較，然后再對(duì)其故障進(jìn)行定位和分類(lèi)，并且對(duì)故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行判斷。該系統(tǒng)會(huì)對(duì)設(shè)備的絕緣安全運(yùn)行時(shí)間以及故障的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估，以便為狀態(tài)維修決策提供更多地支持。

3 診斷技術(shù)與系統(tǒng)

對(duì)信號(hào)的特征進(jìn)行提取以及抑制干擾，需要將傳感器采集到的信號(hào)做出處理，處理方式有時(shí)頻分析、頻域分析和時(shí)域分析。傳感器的多維化和精密化、智能化是診斷技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。智能化診斷方法主要有專(zhuān)家統(tǒng)籌、進(jìn)化計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等。

4 集成式專(zhuān)家系統(tǒng)與在線監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性

在線監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用和推廣具有相當(dāng)重要的作用，影響在線監(jiān)測(cè)裝置的穩(wěn)定性因素主要有技術(shù)問(wèn)題以及制造工藝的問(wèn)題。在其中，最為主要的問(wèn)題有元器件的老化、電磁兼容性和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)等。所以需要跟廠商確認(rèn)更換周期以及免維護(hù)時(shí)間。防電磁干擾一直是重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)一系列的研究，采用硬件與軟件的結(jié)合在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)可以達(dá)到較高的精度。

5 在線監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的發(fā)展前景

根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，“狀態(tài)維修”將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)依賴(lài)于狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，但是目前的狀態(tài)維修只單純的對(duì)在線監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行依賴(lài)是不行的，其主要原因有三點(diǎn)，分別是在線診斷專(zhuān)家系統(tǒng)目前還不夠完善，還處于不斷的試運(yùn)行以及研發(fā)的階段；對(duì)于壽命預(yù)測(cè)以及設(shè)備老化的研究還不夠成熟；在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的診斷導(dǎo)則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及專(zhuān)家系統(tǒng)的智能化程度還不能達(dá)到要求。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，制造技術(shù)越來(lái)越成熟和先進(jìn)，雖然人們現(xiàn)在對(duì)于輸變電設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)以及診斷技術(shù)方面，由于技術(shù)限制及其他方面的原因，而持有不同的意見(jiàn)，但是就如同電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)一樣，在今后一定會(huì)成為電力行業(yè)技術(shù)管理水平提高的重要因素，同時(shí)成為電網(wǎng)安全運(yùn)行水平的智能化關(guān)鍵技術(shù)。

輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)國(guó)內(nèi)外研發(fā)，在目前而言，其發(fā)展水平基本相當(dāng)。但存在的問(wèn)題比較多，尤其是開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的應(yīng)用，但是通過(guò)對(duì)其不斷地研發(fā)和實(shí)踐，再加上人們對(duì)健康狀況評(píng)估、對(duì)絕緣劣化以及壽命預(yù)測(cè)等技術(shù)不斷的提升，為運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和產(chǎn)品的制造提供了不少的幫助。因此，在線監(jiān)測(cè)以及診斷技術(shù)產(chǎn)品的整體水平得到了一定的提升，同時(shí)也使其在高度智能化和高度可靠性上的發(fā)展道路上邁向了新的臺(tái)階。