基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程分析方法研究

吳紅偉 類延民 馬本富

(臨沂供電公司,山東臨沂 276000)

基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程分析方法研究

吳紅偉 類延民 馬本富

(臨沂供電公司,山東臨沂 276000)

變電設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)于電網(wǎng)安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用,變電設(shè)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(jì)損失,甚至有可能威脅到生命安全。基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程的研究和分析,有利于運(yùn)用電氣信息建立起與變電設(shè)備之間的關(guān)聯(lián),并且可以對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)格嚴(yán)控,從而根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)把握變電設(shè)備的漸變過(guò)程,有利于變電設(shè)備的檢修和維護(hù),從而保證變電設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行,促進(jìn)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

變電設(shè)備 電氣信息 漸變過(guò)程

變電設(shè)備狀態(tài)直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，電氣設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)造成大規(guī)模停電，不利于人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前，定期檢修是維護(hù)變電設(shè)備穩(wěn)定采取的主要措施，但定期檢修在當(dāng)下經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展背景下，具有很大的局限性，無(wú)法滿足當(dāng)下形勢(shì)。也正因如此，基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)運(yùn)而生。本文以基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程分析方法為切入點(diǎn)，分析變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程，并預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì)，從而為維護(hù)變電設(shè)備狀態(tài)提供有力支持。

1 變電設(shè)備概述

變電設(shè)備是電力系統(tǒng)中重要組成部分，變電設(shè)備材料老化或是內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，將會(huì)導(dǎo)致變電設(shè)備在進(jìn)行信息監(jiān)控時(shí)出現(xiàn)誤差，從而導(dǎo)致供電出現(xiàn)故障，影響人們的日常生活。

變電設(shè)備結(jié)構(gòu)、連接方式不同，其對(duì)應(yīng)的電路模型也會(huì)不同，因此在建立表征變電設(shè)備運(yùn)行的通用模型時(shí)，要基于變電設(shè)備端口模型，運(yùn)用廣義的伏安特性對(duì)其進(jìn)行表達(dá)。

2 基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程研究現(xiàn)狀

目前為止，基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程的研究，基本思路是通過(guò)分析電氣信息與設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)，通過(guò)提取相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息反饋，從而對(duì)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，這種研究方式通常分為兩個(gè)研究方向，一是設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置的研發(fā)，二是電氣信息與變電設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

2.1 設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置研發(fā)

電氣信息在線監(jiān)測(cè)裝置的研發(fā)和應(yīng)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(yùn)行的碳化硅避雷器，研發(fā)了泄漏電流監(jiān)測(cè)方法，以溫度的影響來(lái)修正最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果。除此之外，氧化鋅避雷器泄漏電流網(wǎng)絡(luò)化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以同一電壓等級(jí)泄漏電流為參考，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行局域網(wǎng)共享，從而保證變電設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。在線監(jiān)測(cè)裝置研發(fā)，需要先制定檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行規(guī)程以及相應(yīng)的管理手段，保證在線監(jiān)測(cè)裝置的質(zhì)量。

2.2 電氣信息與變電設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系

通過(guò)對(duì)電氣信息與變電設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系研究，對(duì)于提取相關(guān)數(shù)據(jù)，確保變電設(shè)備正常運(yùn)行具有重要意義。這里所說(shuō)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以變壓器和電抗器之間的連接關(guān)系為主。基于電氣信息的變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程研究，通過(guò)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(dāng)前狀態(tài)。

3 變電設(shè)備狀態(tài)漸變過(guò)程的趨勢(shì)分析和研究

變態(tài)設(shè)備狀態(tài)檢修的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是分析設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì)。例如變電設(shè)備在當(dāng)前情況的運(yùn)行狀態(tài)處于平穩(wěn)，而下一時(shí)刻設(shè)備狀態(tài)未知，這種情況下，想要對(duì)當(dāng)前時(shí)段的狀態(tài)進(jìn)行確切評(píng)估就極為困難。變電設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)距離報(bào)警狀態(tài)的時(shí)間是表征設(shè)備未來(lái)狀態(tài)的一個(gè)重要參量，如何確定設(shè)備狀態(tài)趨勢(shì)變化的分析方法，是保證變電設(shè)備保持平穩(wěn)狀態(tài)的關(guān)鍵。

這時(shí)候，就需要以變電設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)距離報(bào)警狀態(tài)的時(shí)間，在長(zhǎng)時(shí)間尺度和短時(shí)間尺度下進(jìn)行分析設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì)，以此為依據(jù)，把握狀態(tài)變化細(xì)節(jié)，從而制定出相應(yīng)的檢修措施。

電氣信息能夠?yàn)樽冸娫O(shè)備狀態(tài)提供豐富的輔助信息，電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，由于受外界環(huán)境和量測(cè)誤差的影響，電氣量測(cè)數(shù)據(jù)也會(huì)因此受到很大程度的污染，并且會(huì)受此影響而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映的變電設(shè)備狀態(tài)與真實(shí)狀態(tài)有所偏離。同時(shí)，由于電氣信息對(duì)于變電設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存在一定偏差，而且現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的變電設(shè)備等值電路參數(shù)呈現(xiàn)出明顯的隨機(jī)性，所以在基于電氣信息輔助分析設(shè)備漸變過(guò)程時(shí)，可采用隨機(jī)信號(hào)理論對(duì)端口模型參數(shù)變化進(jìn)行分析，這樣可以間接反映出變電設(shè)備的漸變狀態(tài)信息。

除此之外，變電設(shè)備漸變過(guò)程當(dāng)中，還可以通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率監(jiān)測(cè)端口模型參數(shù)，并且根據(jù)預(yù)測(cè)得到的各個(gè)時(shí)段內(nèi)指標(biāo)值，對(duì)變電設(shè)備未來(lái)時(shí)段內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的反饋。狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率具有不確定性，而且隨機(jī)變化幾率較大，所以針對(duì)這種情況，要想對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)控和評(píng)估分析，就必須采用概率矩陣的模型參數(shù)分部預(yù)測(cè)方法。狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，能夠更好地進(jìn)行信息反饋，根據(jù)端口模型參數(shù)的分布情況，對(duì)變電設(shè)備細(xì)節(jié)特征變化進(jìn)行有效的跟蹤和分析。同時(shí)，為利用端口參數(shù)變化反應(yīng)變電設(shè)備狀態(tài)變化，識(shí)別端口模型參數(shù)，可以采用最小二乘法進(jìn)行模型參數(shù)辨識(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

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

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