一种变电站仪表智能监测装置论文_李宏雯1,吕华1,张教练2,罗明亮1

（1.国网杭州市临安区供电公司浙江杭州 311300；2.杭州电力设备制造有限公司临安恒信成套电气制造分公司浙江杭州 311300）

摘要：智能化变电站已广泛建设、运行于电力系统，其主变压器、GIS、避雷器等设备的辅助仪表尚处于人工目视监测或机器人定时巡检阶段，存在着监测信息不准确、不及时、不到位等缺陷，一定程度上影响运检部门对设备实时运行状况的正确判断，从而危及设备与电网的安全稳定运行。在国家电网大力开展“泛在电力物联网”建设之际，提出一种“变电站仪表智能监测装置”（以下简称“装置”），实现对变电站设备辅助仪表的全天候、不间断在线监测，并对其实时信息进行分析后传送到监控后台。装置开发基于边缘计算原理，采用模块化、信息流方式设计。具有信息采集、模数转换、信息分析、现场显示、监测数据专网（有线、无线）传送（存储、导出）、状态提醒（告警）及实时状态数据复核等功能。该方案对提高监测数据准确度、降低人工巡检成本具有一定的价值。

关键词：在线监测；实时信息；边缘计算；专网传送；状态提醒（告警）

智能化变电站中的变压器、GIS、避雷器等主要设备的辅助仪表承担着检测和反应相应设备的运行状况，正常情况下其仪表显示的数据作为运行、判断、检修等的依据，因此，相关仪表信息的准确度、及时性等对于设备安全可靠运行起着至关重要的作用[1-3]。通过该装置应用能获得各类仪表的即时信息，从而量化信息信号、分析运行规律、发现和预（警）告设备异常问题。

1装置构架与功能

仪表智能监测装置是一种将变电站相关仪表（信息采集点）的物理量信息通过边缘性计算方法经过定时信息采集、信息感知、信息处理、信息传输的信息流原理（如图1所示）进行处理、传递和监控、应用的创新型合成装置。处理后的数字信号信息可ms级速度传输到监控后台（如图2所示），以达到变电站相关仪表实时状态智能监测、监控等应用需求（如图3所示）[4]。

2装置工作原理

装置集实时模拟信息测量并数字化、数字信息传输及现场显示、实时状态数据分析应用、通讯协议转换、状态提醒（告警）信号提醒及实时状态数据复核等功能于一体。

其工作原理：通过安装在信息采集点（指针仪表）前端的装置（内置带夜视、防水、防炫多合一功能高清微型摄像头）根据监测需求定时摄取指针表即时静、动态状况图像---经过图像识别软件（针对静态图像利用帧差法或背景建模法编制的边缘计算专业软件）转换为数字量数据---通过多维度统计---信息处理（专业应用分析软件进行数据挖掘、多通道记录查询与推动、芯片级加密）---实时数据现场显示---将需要的数据信号等通过电力系统专网（RS485通讯方式、IEC61850通讯协议或物联网技术）传输至指定的监控后台---最终实现对有效信息实时监测、状态提醒（告警）等应用。

由于该装置通常装设在已经投入运行的变电站相关仪表上，因此该装置原则上可在“不变更设备在运状态、不触动和改变信息采集点（各类仪表）物理状态、不影响变电站的正常运行状态”情况下安装、调试。

3装置组成

装置有智能监测装置和通讯管理器两大部分组成（如图4-5所示）：