基于電氣信息的變電設備狀態漸變過程分析方法研究

吳紅偉 類延民 馬本富

【摘 要】變電設備的正常運行對于電網安全運行起著至關重要的作用，變電設備一旦出現故障，最為直接的表現是造成用戶停電，從而造成一定的經濟損失，甚至有可能威脅到生命安全。基于電氣信息的變電設備狀態漸變過程的研究和分析，有利于運用電氣信息建立起與變電設備之間的關聯，并且可以對變電設備的運行進行嚴格嚴控，從而根據反饋的數據把握變電設備的漸變過程，有利于變電設備的檢修和維護，從而保證變電設備的平穩運行，促進當今社會經濟的發展。

【關鍵詞】變電設備 電氣信息 漸變過程

變電設備狀態直接影響電力系統的安全可靠運行，電氣設備一旦出現故障，將會造成大規模停電，不利于人們日常生活和社會經濟的發展。目前，定期檢修是維護變電設備穩定采取的主要措施，但定期檢修在當下經濟社會發展背景下，具有很大的局限性，無法滿足當下形勢。也正因如此，基于電氣信息的變電設備狀態檢修應運而生。本文以基于電氣信息的變電設備狀態漸變過程分析方法為切入點，分析變電設備狀態漸變過程，并預測設備狀態變化趨勢，從而為維護變電設備狀態提供有力支持。

1變電設備概述

變電設備是電力系統中重要組成部分，變電設備材料老化或是內部結構出現變化，將會導致變電設備在進行信息監控時出現誤差，從而導致供電出現故障，影響人們的日常生活。

變電設備結構、連接方式不同，其對應的電路模型也會不同，因此在建立表征變電設備運行的通用模型時，要基于變電設備端口模型，運用廣義的伏安特性對其進行表達。

2基于電氣信息的變電設備狀態漸變過程研究現狀

目前為止，基于電氣信息的變電設備狀態漸變過程的研究，基本思路是通過分析電氣信息與設備之間的關聯，通過提取相關數據，根據數據信息反饋，從而對設備當前運行狀態進行分析，這種研究方式通常分為兩個研究方向，一是設備在線監測裝置的研發，二是電氣信息與變電設備之間的關聯關系。

2.1設備在線監測裝置研發

電氣信息在線監測裝置的研發和應用，主要是基于電氣信息的輔助分析作用。例如為了研究電網中運行的碳化硅避雷器，研發了泄漏電流監測方法，以溫度的影響來修正最終的監測結果。除此之外，氧化鋅避雷器泄漏電流網絡化在線監測系統，以同一電壓等級泄漏電流為參考，將監測數據進行局域網共享，從而保證變電設備的平穩運行。在線監測裝置研發，需要先制定檢驗標準、運行規程以及相應的管理手段，保證在線監測裝置的質量。

2.2電氣信息與變電設備之間的關聯關系

通過對電氣信息與變電設備之間的關聯關系研究，對于提取相關數據，確保變電設備正常運行具有重要意義。這里所說的關聯關系，以變壓器和電抗器之間的連接關系為主。基于電氣信息的變電設備狀態漸變過程研究，通過分析變壓器電路模型參數，或是能量差異，以電氣信息間接反映變壓器當前狀態。

3變電設備狀態漸變過程的趨勢分析和研究

變態設備狀態檢修的一個重要環節就是分析設備狀態變化趨勢。例如變電設備在當前情況的運行狀態處于平穩，而下一時刻設備狀態未知，這種情況下，想要對當前時段的狀態進行確切評估就極為困難。變電設備當前狀態距離報警狀態的時間是表征設備未來狀態的一個重要參量，如何確定設備狀態趨勢變化的分析方法，是保證變電設備保持平穩狀態的關鍵。

這時候，就需要以變電設備當前狀態距離報警狀態的時間，在長時間尺度和短時間尺度下進行分析設備狀態變化趨勢，以此為依據，把握狀態變化細節，從而制定出相應的檢修措施。

電氣信息能夠為變電設備狀態提供豐富的輔助信息，電網運行過程當中，由于受外界環境和量測誤差的影響，電氣量測數據也會因此受到很大程度的污染，并且會受此影響而導致監測數據反映的變電設備狀態與真實狀態有所偏離。同時，由于電氣信息對于變電設備的現場監控數據存在一定偏差，而且現場數據計算得到的變電設備等值電路參數呈現出明顯的隨機性，所以在基于電氣信息輔助分析設備漸變過程時，可采用隨機信號理論對端口模型參數變化進行分析，這樣可以間接反映出變電設備的漸變狀態信息。

除此之外，變電設備漸變過程當中，還可以通過狀態轉移概率監測端口模型參數，并且根據預測得到的各個時段內指標值，對變電設備未來時段內的運行狀態進行相應的反饋。狀態轉移概率具有不確定性，而且隨機變化幾率較大，所以針對這種情況，要想對其進行有效監控和評估分析，就必須采用概率矩陣的模型參數分部預測方法。狀態轉移概率矩陣，能夠更好地進行信息反饋，根據端口模型參數的分布情況，對變電設備細節特征變化進行有效的跟蹤和分析。同時，為利用端口參數變化反應變電設備狀態變化，識別端口模型參數，可以采用最小二乘法進行模型參數辨識。

4結語

基于電氣信息的變電設備狀態漸變過程的研究，我們不難發現了解變電設備的漸變狀態信息，對于保證變電設備穩定，維護正常供電具有重要意義。綜上所述，變電設備的穩定運行受到諸多因素影響，為了保證變電設備的穩定狀態，必須進行強有力的監控，為變電設備提供輔助依據，這將有利于狀態檢修工作的開展，也是保證變電設備穩定的一個前提。

參考文獻：

[1]張懷宇，朱松林，張揚，等.輸變電設備狀態檢修技術研究與實施[J].電網技術，2009，33（13）：70-73.

[2]高駿，何俊佳.量子遺傳神經網絡在變壓器油中溶解氣體分析中的應用[J].中國電機工程學報，2010，30（30）：121-127.

[3]馬宏忠，耿智慧，陳楷，等.基于振動的電力變壓器繞組變形故障診斷新方法[J].電力自動化設備，2013，37（8）：89-95.