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摘要：智能变电站是电网建设中的重要组成部分之一，对变电站自动化的发展具有重要的作用，可以促进电网系统更高效、安全、稳定的发展。智能变电站具有集成、环保、节能、可靠、先进等优点，使用高速的通信传输网络，可以对信息的收集、计量、保护、监测、控制、测量等基本功能进行自动的完成，按照所需对电网进行协调互助、在线分析决策、智能调节、实时自动控制等操作。将状态监测技术应用在智能变电站中，可以更科学的对设备状态进行检修。
关键词：智能变电站；状态监测；网络结构
引言
随着智能电网理念的提出，智能变电站的发展势头越来越强劲。目前，我国正着手进行智能变电站的建设工作，为今后智能电网建设打下坚实基础。智能变电站的基础构架为数字化变电站结构，建立起信息采集、传输和处理平台，实现变电站设备检修、调整运行模式、决策分析等功能，保障变电站正常运行。而优化智能变电站网络结构，对于其今后发展以及电网建设都有着重要的现实意义。
1、状态监测技术的组成
1.1 智能传感器
相比于传统传感器，智能传感器高度集成了神经网络，同时采用了多传感器融合技术，能够同时获取多种信息，进行数据的传输、存储和自我分析以及判断，对比传统机电测量为基础的传统传感器，智能传感器抗干扰能力更高，灵敏度更高，可靠性更高。
智能传感器技术能够进行高精度的信息采集，是测量技术的发展，同时具有一定的编程能力，提高了数据的稳定性和信息采集的可行性，安装维护更加方便，而且集成度高，传感器体积很小，应用在变电站设备在线监控系统中，有着良好的电磁兼容性，能够实现实时故障检测和智能数据交换以及远程控制，是变电站设备状态监测系统的核心技术。
1.2 智能信息处理
智能信息处理技术是对不完整、不准确、不确定知识信息的处理技术，知识获取和数据挖掘是智能信息处理中最重要的技术手段。越来越多的电力系统采用多数据源，信息量逐渐增加，状态监测系统的诊断负担加重，在信息描述、关联分析和历史数据聚类分析以及偏差分析为主的数据挖掘下，能够有效的为智能设备状态监测系统提供可靠准确的数据基础。
1.3 数据传输技术
信息传递实时性和准确性是状态监测系统功能正常发挥的保障，通信系统必须要具有高度的可靠性和良好的冗余性才能满足在线监理的性能要求。数据传输技术要能够提供高速实时的通信，要能够支持电力系统宽带网，还要能够在一次设备和网络设备出现故障时仍然维持正常工作状态。
2、智能变电站设备状态监测系统设计
2.1 系统总体方案
参照智能变电站设计规范，将状态监测系统纳入到统一数据平台，全部设备状态监测智能终端模块根据IEC61850通信规约建模，传输全站设备状态监测数据，并进行汇总分析和诊断。在变电站现场设置间隔汇柜布置各系统传感器、监测单元、电源、通信模块，按照电压分级组合全国间隔状态监测汇控制柜在总变电站状态保护室系统屏进行汇总，采集数据，分析设备运行状态。
2.2 系统结构设计
按照智能变电站变电设备状态监测的分区原则设计结构，状态监测数据需要防止在安全区，不能和其他区发生关联，状态监测系统需要独立组网，需要设置独立的交换机和层次装置，配置为星形以太网即可，无需设置冗余。按照智能变电站的分层原则进行系统分层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆站控层设备主要是站内后台子站，用于在线终端数据的集中处理，转换为标准化模型，并具有一定的统计分析和数据存储以及预警功能，能够远程进行控制和维护。间隔层则负责现场监测功能，用于一类或一批设备状态监测和数据整合分析，并上传数据和接收上级的控制、配置信息。过程层主要负责原始信息的采集，是状态监测智能终端，具有一定的就地存储能力，能够上传数据并接收配置指令。
3、状态监测技术的应用
3.1避雷器监测
在电网的运行中使用氧化锌避雷器虽然可以起到较好的避雷效果，但是仍存在着爆炸或者是损坏等现象，严重威胁电网设备安全运行。使用避雷器监测可以对事故的发生进行预防，避雷器监测技术不仅可以对三相泄露电流矢量的总量进行监测，还可以对避雷器的持续电流流量进行监测，能够对避雷器的早期故障进行检测，将异常信息发送到电站监控中心，工作人员可以对故障信息进行及时的获取，并及时的进行防御措施，避免事故的出现。
3.2断路器监测
3.2.1温度。导电连接有固定接触和可动接触两部分组成。固定接触不可以随便变动，可动接触的随意性较强。接触地因为机械振动、触头损伤等因素会出现温度上升的现象，如温度增加到一定的程度，接触位置会发生氧化的现象，温度会随着电阻的增加而上升。如没有及时的发现，进行及时的处理，会对材料和周围的线路造成损坏，严重时会对整个电气设备造成损坏，发生爆炸等事故，为对电网设备安全运行造成威胁。所以，为了防止出现重大事故的发生或者是故障的恶化，应设置过热报警装置，对故障进行及时的发现，以便及时采取处理措施。
3.2.2机械。由于断路器中的机械部件较多，并且多分布在运转量较大的位置，很容易引发事故。所以，将状态监测技术应用在断路器的机械设备中是十分重要的。目前，主要对断路器机械的振动信号强度、断路器触头的磨损状况、主操作杆、操作运行特性、操作线圈电流进行监测和控制。
3.3变压器监测
3.3.1变压器油中微水。进行变压器油中微水监测，可以自动分析汽油中水分的含量、增长率，能够在较短的时间内对变压器油含水量的高低进行检测，及时发现故障进行解决。
3.3.2容性设备绝缘。对容性设备绝缘进行监测可以对已经出现的故障及时发现，使用监测系统对将要发生的事故进行预测，能够自动的进行同一设备纵向对比、同类设备横向对比等，使工作人员可以尽早的发现故障，及时的采取处理措施，具有全方位监控、连续性、实时性的特点。
3.3.4变压器状态。绝缘油在电弧、过热、放电等情况下容易产生故障特征气体，气体的成分、含量会直接影响变压器内的故障。所以，使用状态监测技术监测变压器的故障特征气体可以对变压油中溶解气体的成分、含量、增长率等进行随时的全程监控，一旦发生故障，可以由故障诊断专家系统对变压器故障进行直接的判断和处理。
结束语
智能变电站设备状态监测系统主要提高设备状态评价的及时性、准确性，对设备状态发展趋势进行较为准确的预测，为设备管理人员的分析决策提供有力支撑，对合理安排检修工作，有针对性的开展检修具有较强的指导意义，为设备故障、缺陷的预测和精确定位提供了实时、精准的依据，减少了故障、缺陷原因判断和分析的周期，极大的降低了检修成本，提高了检修效率，达到了电网企业领导及管理层高效开展智能变电站设备状态检修，快速决策和分析的目的。总之，智能变电站设备状态监测系统已经在智能变电站运行、检修管理方面起到很好的示范作用，产生巨大的经济效益和社会效益，应用前景十分广阔。
参考文献:
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[3] 陈亦平.基于IEC61850-9-2数字化变电站的二次检修[J].电力系统保护与控制，2011.
论文作者:张弛1,曾琳艳2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：变电站论文; 智能论文; 状态论文; 设备论文; 故障论文; 电网论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第11期论文;