智能变电站web在线监测技术研究

刘盛东

（国网四川省电力公司乐山供电公司，四川 乐山 614000）

智能电网是电网对未来发展的一种趋势，它涵盖着很多环节，例如发电和输电、变电和配电、以及储能和用电。同时它也以先进的信息技术和传感器技术为基础，以信息在电网设备之间的交流为手段，从而实现在发电和用电之间的信息可以双向交流，它具有安全、协调、高效、交互、优质等特点。

一、分析当前智能变电站中的检修和检测技术

变电站作为电网中一个重要环节，其设备的正常运行是智能电网中的关键内容。对于变电站中设备的检修策略主要经历了三个阶段，第一阶段为事故检测阶段；第二阶段为计划检修阶段；第三阶段为状态检修阶段。在事故检测阶段，它的检修工作是一种被动的表现，换一句话说就是只有发生故障时，才能对其进行检修；而计划检修阶段，它是一种预防性的检修，能在很大程度上对设备的故障率进行降低。同时，计划检修同时也存在缺点，它比较耗时、耗资，在设备没有异常时也需要对其进行检修和维护，以确保该设备能够拥有一个正常的状态，但是，利用这种方法，却不能保证在下次维修之前，设备不会出现恶化和实效的现象。而最后一阶段的状态检修，它是按照状态监测以及诊断技术所提供的信息以及设备的状况，对设备进行故障发生前的检修工作。

随着在线检测技术的不断发展，在现实的生活中也得到了广泛的使用，尤其在变电站设备中的使用。而在电子信息技术和光纤技术的发展中，在线监控技术也得到了科研成果，使得离实用化阶段更近了一步。

但是，对于当今的变电站中，也有很多问题的存在：变电站中的信息共享程度非常低，信息的综合使用率较低；甚至对于一些变电站还出现了“孤岛”现象，意思就是说，虽然在主控室中有各种服务器和计算机的监控，例如避雷器在线监测、环境在线监测以及图像监控等，但是对于这些系统都是独立存在的，它们之间不能通过相应的信息而连接起来。所以，这种现象不仅对空间资源进行了浪费，也对计算机资源进行了浪费，为值班人员也增添很多工作量，使其必须在各种计算机和服务器之间完成大量的工作，降低了整个变电站的工作效率和经济效益。

目前，对于我国的智能变电站的建设，还正处在推广阶段，以一、二次设备当作重要资产，并同时能够既及时又全面的掌握设备的健康状况和运行状态，实现变电站设备运行的可靠性，从而降低维修和保护的费用。

表1

二、智能变电站

智能变电站，是智能电网中的核心部分，根据技术导则，将其概括为：智能变电站通过对先进、可靠、环保、低碳的智能设备的采用，将全站信息实行数字化，通信平台的网络化以及信息共享的标准化作为基本要求，从而实现信息采集、控制以及保护和检测等功能的自动完成，同时可以根据现实的需要，还能对具有自动控制、在线分析决策以及智能调节等功能的高级变电站进行支持。综上所述，在变电站中就更应该设置一个既高效又可靠的监测和控制设备的节点了。

在变电站的使用中，智能设备也加入了其中。所谓智能设备，就是高压设备智能化，简称为智能设备，是设备与智能组件的统一结合，它具有测量数字化和状态可视化、控制网络化和功能一体化的特点，不仅能够对智能功能的实现，同时还能为整个系统的控制、管理以及检测工作提供普遍的IT技术。

在自动化技术不断发展的同时，智能变电站更应该对自动装置的在线监视进行加强，从而可以将设备的相关信息能够通过通信系统而传送到变电站的监控系统中，并实行可视化的展示。

三、智能变电站在线检测技术

对于智能变电站中设备，主要有三层设备的存在，分别为过程层设备，间隔层设备以及站控层设备。对于过程层设备，主要包括变压器、隔离开关以及电压或电流互感器等的一次设备；而间隔层设备就是二次设备，主要包括系统测控装置、继电保护装置记忆检测功能组等；对于站控层设备，主要包括有通信系统、控制系统以及对时系统等。

在站控层设备中，有一部分已经不需要相关参数的测量了，而只需要数据的采集就可以了；而对于其他的设备，就要用到传感器而进行测量了。

1 过程层设备检测

在当今的经济社会中，无论是国内还是国外，都对变压器、高压断路器以及容性设备等的在线监测做了深入的研究和探讨，使得监测量的范围不断的扩大。而在过程层数字化中，其职能开关是重要的组成部分。这种开关设备通过配有相应的电子设备、传感器以及执行器，而使得分合闸功能的实现，同时也在诊断和检测方面增添了附加功能。而电气设备的安全运行是由其绝缘性而决定的。存在与设备内部的金属微粒、水分以及粉末等导电性杂质都是引发故障的原因。当设备中有导电性杂质存在时，就会由于局部放电而产生发光发生的现象，有时还会发出一些不正常的声音，甚至是振动。下表列出了过程层设备的主要在线检测项目（见表1）：

在现阶段对智能变电站的研究中，对于上述在线检测的项目，现在也建立了很多算法模型，例如BP算法、superSAB算法、Bold Driver算法以及RPROP算法。

在线检测系统中的在线设备检测主要包括在线监测平台、容性设备和断路器的在线检测系统等。通过对以上设备进行在线系统监测，主要是对其运行状态和绝缘性的监测，并能实现出现异常情况时可以及时报警。

2 电缆以及开关柜测温

对于电力系统中的一次电气设备，其相互之间都有母线、引线以及电缆的连接，由于电流的流动会有热量产生，所以对于所有的电气故障，故障点的温度都会发生变化。例如，当开关柜的内部触头出现接触不良的现象时，就会导致热量过大而使设备被烧坏；而对于高压电缆的接头，当接触不良时也会产生相应的热量，对绝缘体的老化进行加速，最后导致击穿，同时这也是高压开关柜中出现故障的形式，电缆的连接处或是高压开关柜的触头，当出现过热的现象就证明要有大型的故障发生。所以，要对电缆的接头和高压开关柜的触头进行实时温度的控制和检测，是电缆和开关柜正常运行的重要保障。

目前，我国所使用的电力测温仪器主要是红外点测仪与红外成像仪，但都没有实现开关柜中断路器和刀闸连接点的温度测量，对于全面封闭的金属柜更是无法想象，所以，对于高压开关的触点等电气设备的测量，都是在无监控的情况下进行的。

四、web技术在在线监测方面的应用

在实际的变电站在线检测系统中，远程监控都是通过web技术实现的，下面就简单介绍3种主要的方法。

1 在主控计算机和被控计算机之间利用专业的远控软件，最后通过电缆连接或者是拨号的方式而实现远程监控，这样管理者就可以在主控计算机上观看和操作被控端的任何数据信息了。利用这种方法，其优点是操作简单，运行可靠。但同时也存在很多缺点，这些专业的远控软件还需要定期的维护和管理，否则就会影响数据的正常监控，最后导致整个变电站在线监测系统不能正常运行。

2 利用客户机或是服务器的模式进行远程监控。该方法是通过服务器的输入信息，然后利用客户机而实现远程监控的效果。它不仅可以对数据进行统计汇总和图形分析，同时还可以进行报表的输出。但是同时该方法不能实现异地信息的监控，其适应性非常差。

3 基于web技术的B/S模式，该模式是浏览器/服务器的模式，对C/S模式的缺点进行了弥补，它可以在企业中实现数据的异地和远程监控。同时它还对跨平台问题进行了解决，形成一对多和多对多的远程监控模式。它的特点是易于管理，运行的效率高，周期相对较短。不需要客服端软件的研究与开发。

结语

本文通过对当前变电站中的检修和检测技术进行分析，然后分析智能变电站，最后分析在线检测系统中的设备参数，使得智能变电站在线监测技术更能得到应。，通过对国内外最先进的监测和通信网络技术的应用，实现变电站中所有设备的实时监测，以达到对设备的健康状况和运行环境的分析和统计，对设备的运行进行跟踪和调查，及时发生故障及时检修的效果，最后让智能变电站更有效的成为智能电网中的核心部分。

[1]郭碧红，等﹒我国电力设备在线监测技术的开发应用状况分析[J]﹒电网技术，1999，23（08）：65-68.

[2]成永红，等﹒变电站电力设备绝缘综合在线检测系统的开发[J]﹒高电压技术，2007，33（08）：61-65﹒