基于電網設備運行健康狀態實時監控評估技術研究

黎值源，林德山，祁永福

（海南電網有限責任公司，海南 海口 570203）

0 引 言

隨著我國電網設備的不斷完善和監控評估技術的快速發展，電網設備運行狀況呈現健康狀態，但在電網設備監控評估過程中，仍然存在很多問題。目前，我國要求實時監控評估電網設備運行健康狀態，這對電網設備的檢修工作提出了更高的要求。電網設備一旦出現問題，將引發巨大財產損失與人員傷亡，相關技術工作者重點關注這一方面問題[1]。電網設備監控評估過程中需要考慮多種因素，包括檢修電網設備的日常運行情況、記錄數據等。通過長時間監控評估電網設備、記錄和比較數據，可以預測下一次的檢修日期，消除可能存在的安全隱患[2]。此外，需要相關工作者不斷研究、完善，保證電網設備健康運行。

1 建立實時監控評估技術模型

實時監控評估運用了多種先進的信息技術與處理技術。電網設備的日常運行情況與維修檢修記錄都被儲存在相應的數據庫中，抽取數據進行對比、分析并建立模型[3]。數據庫中的信息量十分龐大，對實時監控評估電網設備健康運行狀態起到很大作用，能夠診斷、預測電網設備故障。在這項工作中，除了使用實時監控評估技術外，還要建立相應的模型，整理、分析復雜數據，全面判斷電網設備的健康運行狀態，為檢修工作提供基礎。電網設備實時監控評估需要多種數據作為參考，其中包括運行數據、檢測數據、環境數據和巡視數據等[4]。實時監控評估模型實現了多種科學技術的融合。采用統一處理的方法，判斷電網設備的運行狀態，綜合分析所應用的電網設備運行信息，及時發現、處理需要維修的設備，改進、完善實時監控評估模擬系統。

電網設備的綜合分析功能能夠評估電網設備的運行狀態，使用多種數據會使評估結果的準確度更高。實時監控評估模型使用過程中，需要以多種數據為基礎，通常以記錄的形式呈現。通過實驗的方法，判斷電網設備出現異常的原因，提出相應的檢修維護建議，合理安排檢修時間并提出相應整改措施。

2 基于電網設備運行健康狀態實時監控評估技術設計

電網中設備眾多，許多電器元件都會消耗電網中的電力；因此，要監控評估電網中的設備。這項工作對技術的要求很高，需要在理解電器元件的前提下進行技術設計，建立恰當的監控評估模型，最大程度上減少電網設備非健康運行造成的電力損失。我國電網設備中，許多電器元件的實際電壓較小，且這類電器元件的數量很大，應用這類電器元件時通常沒有相應規律。在監控評估這類電網設備時，具有一定的不確定性，導致電網設備消耗的電能過多。實時監控評估與電網設備的實際情況存在較大差距。分析電能非正常損耗造成電網設備非健康運行的原因，具體可分為以下幾方面。第一，電路中存在電暈，造成電力非正常消耗；第二，電網設備在運行過程中由于發熱而造成電力消耗；第三，電網設備中的絕緣裝置出現問題，導致虛連而造成電力消耗；第四，電網中存在許多變壓器，一旦變壓器內部鐵心出現損壞，就會造成嚴重的電力損耗；第五，電網設備設計不合理，出現二次回路現象，從而造成電力損耗。二次回路中包含了許多方面的問題，對電力消耗減少的情況一般忽略不計。整個電力系統中，如果電網設備能夠以健康的狀態運行，就可以有效減少電力的不必要消耗。實時監控評估技術中，要注意此接口的設計，結合多種因素，形成一個完整的電網設備實時監控評估系統。系統中的信息與數據交流情況如表1所示。

電力系統中，電力的傳輸線路需要通過多種元件協同進行。許多線路中的電壓較低，可使用較少的元件進行搭配，達到電力傳輸的目的。電力傳輸過程中，若保證線路中的電流不發生改變，那么輸送過程中損耗的電力為：

其中：T為線損時段，單位h；U為變壓器電壓，單位V；L為線路電能損耗，單位MW。

3 實驗結果與分析

根據電網設備運行健康狀態的實際情況，比較實時監控評估技術與傳統監控技術，判斷兩種監控評估技術的準確性，實驗結果如圖1所示。

表1 系統數據表

圖1 實驗對比圖

根據實驗結果可知，實時監控評估技術能夠在保證電網設備健康運行的情況下，檢測、判斷設備是否需要維護，進而確定檢修周期，與傳統評估方式相比，最大程度上節約了人力、物力，為電力系統的穩定運行提供了保障。傳統評估方法過于單一，分析設備狀態的過程中不夠準確，而評估電網設備健康運行狀態需要考慮環境、氣溫等多種因素。實時監控評估技術能夠將這些因素有效結合，形成一個統一的模型，便于工作人員操控、處理電網設備。電力系統中，實時監控評估工作不能停止，當電網設備出現故障或隱患時，實時監控評估技術能夠體現出其獨有的作用。當設備出現故障時，運行數據會發生變化，尤其是電網中的發電設備，其發電能力將降低，導致電力系統能量不足，如果沒有及時發現，將造成供電中斷，給電力用戶帶來不良體驗，對其他電網設備造成不利影響。

4 結 論

綜上所述，實時監控評估技術能夠結合電網設備以往的運行數據和實際情況判斷設備健康運行狀態，并排查電網設備故障。應用實時監控評估技術對電網設備健康運行、電力系統正常運轉具有重要作用，其減少了因設備損壞而造成的電力系統癱瘓，為電力用戶帶來更好的體驗；同時，延長了電網設備的使用壽命，為電力企業帶來更大的經濟效益。