輸變電設備狀態在線監測與診斷技術的現狀與前景分析

楊 超

（黑龍江工業學院，黑龍江 雞西 158100）

1 輸變電設備狀態在線監測與診斷技術的重要性

近幾年由于輸變電設備自身故障而引發的電網事故正在逐年增加，基本上占到了一半的比例。將國內外的大面積停電事故進行分析總結，危及電網安全的因素不僅存在于輸變電設備的故障，電網故障也是很大的原因。

2 在線監測與診斷技術的原理及方法

2.1 在線監測系統基本框架

集控式以及對象分布式是輸變電設備在線監測與診斷系統運行的主要原理方案。根據目前發展趨勢可知，其發展的主流是集成分布式系統。集成分布式系統包含了多個單元，分別是預報決策、狀態識別（診斷）、數據處理、信息監測以及傳輸等。

信息的檢測與傳輸可以根據不同的診斷目的以及檢測對象，選擇與之相對應的傳感器對設備運行狀態特征量信息進行反映。針對部分集中在控制室或者需要進行遠程診斷的在線監測系統，則應該將采集到的信息通過光纖信號或者電纜等，傳輸到數據處理單元。后臺機綜合處理以及前臺機預處理等，是數據處理的主要方式，其作用主要有維數壓縮和電磁干擾抑制，將設備最終診斷故障特征進行提取。狀態識別需要經過的流程環節有運行經驗、歷史數據、專家知識、有效數據與導則，根據以上對其進行分析比較，然后再對其故障進行定位和分類，并且對故障的嚴重程度進行判斷。該系統會對設備的絕緣安全運行時間以及故障的發展趨勢進行評估，以便為狀態維修決策提供更多地支持。

3 診斷技術與系統

對信號的特征進行提取以及抑制干擾，需要將傳感器采集到的信號做出處理，處理方式有時頻分析、頻域分析和時域分析。傳感器的多維化和精密化、智能化是診斷技術在未來的發展趨勢。智能化診斷方法主要有專家統籌、進化計算、神經網絡、模糊邏輯等。

4 集成式專家系統與在線監測裝置的穩定性

在線監測裝置的穩定性對于該技術的應用和推廣具有相當重要的作用，影響在線監測裝置的穩定性因素主要有技術問題以及制造工藝的問題。在其中，最為主要的問題有元器件的老化、電磁兼容性和現場維護等。所以需要跟廠商確認更換周期以及免維護時間。防電磁干擾一直是重點和難點，通過一系列的研究，采用硬件與軟件的結合在實驗室已經可以達到較高的精度。

5 在線監測與診斷技術的發展前景

根據現在的發展狀況來看，“狀態維修”將在很長一段時間內依賴于狀態監測技術以及設備狀態監測，但是目前的狀態維修只單純的對在線監測結果進行依賴是不行的，其主要原因有三點，分別是在線診斷專家系統目前還不夠完善，還處于不斷的試運行以及研發的階段；對于壽命預測以及設備老化的研究還不夠成熟；在線監測系統的診斷導則、技術標準以及專家系統的智能化程度還不能達到要求。

6 結語

隨著現代科學技術的快速發展，制造技術越來越成熟和先進，雖然人們現在對于輸變電設備狀態的在線監測以及診斷技術方面，由于技術限制及其他方面的原因，而持有不同的意見，但是就如同電力系統綜合自動化技術一樣，在今后一定會成為電力行業技術管理水平提高的重要因素，同時成為電網安全運行水平的智能化關鍵技術。

輸變電設備狀態在線監測與診斷技術國內外研發，在目前而言，其發展水平基本相當。但存在的問題比較多，尤其是開發產品的應用，但是通過對其不斷地研發和實踐，再加上人們對健康狀況評估、對絕緣劣化以及壽命預測等技術不斷的提升，為運行經驗的總結和產品的制造提供了不少的幫助。因此，在線監測以及診斷技術產品的整體水平得到了一定的提升，同時也使其在高度智能化和高度可靠性上的發展道路上邁向了新的臺階。