基于电气信息的变电设备状态渐变过程分析方法研究

吴红伟 类延民 马本富

【摘 要】变电设备的正常运行对于电网安全运行起着至关重要的作用，变电设备一旦出现故障，最为直接的表现是造成用户停电，从而造成一定的经济损失，甚至有可能威胁到生命安全。基于电气信息的变电设备状态渐变过程的研究和分析，有利于运用电气信息建立起与变电设备之间的关联，并且可以对变电设备的运行进行严格严控，从而根据反馈的数据把握变电设备的渐变过程，有利于变电设备的检修和维护，从而保证变电设备的平稳运行，促进当今社会经济的发展。

【关键词】变电设备 电气信息 渐变过程

变电设备状态直接影响电力系统的安全可靠运行，电气设备一旦出现故障，将会造成大规模停电，不利于人们日常生活和社会经济的发展。目前，定期检修是维护变电设备稳定采取的主要措施，但定期检修在当下经济社会发展背景下，具有很大的局限性，无法满足当下形势。也正因如此，基于电气信息的变电设备状态检修应运而生。本文以基于电气信息的变电设备状态渐变过程分析方法为切入点，分析变电设备状态渐变过程，并预测设备状态变化趋势，从而为维护变电设备状态提供有力支持。

1变电设备概述

变电设备是电力系统中重要组成部分，变电设备材料老化或是内部结构出现变化，将会导致变电设备在进行信息监控时出现误差，从而导致供电出现故障，影响人们的日常生活。

变电设备结构、连接方式不同，其对应的电路模型也会不同，因此在建立表征变电设备运行的通用模型时，要基于变电设备端口模型，运用广义的伏安特性对其进行表达。

2基于电气信息的变电设备状态渐变过程研究现状

目前为止，基于电气信息的变电设备状态渐变过程的研究，基本思路是通过分析电气信息与设备之间的关联，通过提取相关数据，根据数据信息反馈，从而对设备当前运行状态进行分析，这种研究方式通常分为两个研究方向，一是设备在线监测装置的研发，二是电气信息与变电设备之间的关联关系。

2.1设备在线监测装置研发

电气信息在线监测装置的研发和应用，主要是基于电气信息的辅助分析作用。例如为了研究电网中运行的碳化硅避雷器，研发了泄漏电流监测方法，以温度的影响来修正最终的监测结果。除此之外，氧化锌避雷器泄漏电流网络化在线监测系统，以同一电压等级泄漏电流为参考，将监测数据进行局域网共享，从而保证变电设备的平稳运行。在线监测装置研发，需要先制定检验标准、运行规程以及相应的管理手段，保证在线监测装置的质量。

2.2电气信息与变电设备之间的关联关系

通过对电气信息与变电设备之间的关联关系研究，对于提取相关数据，确保变电设备正常运行具有重要意义。这里所说的关联关系，以变压器和电抗器之间的连接关系为主。基于电气信息的变电设备状态渐变过程研究，通过分析变压器电路模型参数，或是能量差异，以电气信息间接反映变压器当前状态。

3变电设备状态渐变过程的趋势分析和研究

变态设备状态检修的一个重要环节就是分析设备状态变化趋势。例如变电设备在当前情况的运行状态处于平稳，而下一时刻设备状态未知，这种情况下，想要对当前时段的状态进行确切评估就极为困难。变电设备当前状态距离报警状态的时间是表征设备未来状态的一个重要参量，如何确定设备状态趋势变化的分析方法，是保证变电设备保持平稳状态的关键。

这时候，就需要以变电设备当前状态距离报警状态的时间，在长时间尺度和短时间尺度下进行分析设备状态变化趋势，以此为依据，把握状态变化细节，从而制定出相应的检修措施。

电气信息能够为变电设备状态提供丰富的辅助信息，电网运行过程当中，由于受外界环境和量测误差的影响，电气量测数据也会因此受到很大程度的污染，并且会受此影响而导致监测数据反映的变电设备状态与真实状态有所偏离。同时，由于电气信息对于变电设备的现场监控数据存在一定偏差，而且现场数据计算得到的变电设备等值电路参数呈现出明显的随机性，所以在基于电气信息辅助分析设备渐变过程时，可采用随机信号理论对端口模型参数变化进行分析，这样可以间接反映出变电设备的渐变状态信息。

除此之外，变电设备渐变过程当中，还可以通过状态转移概率监测端口模型参数，并且根据预测得到的各个时段内指标值，对变电设备未来时段内的运行状态进行相应的反馈。状态转移概率具有不确定性，而且随机变化几率较大，所以针对这种情况，要想对其进行有效监控和评估分析，就必须采用概率矩阵的模型参数分部预测方法。状态转移概率矩阵，能够更好地进行信息反馈，根据端口模型参数的分布情况，对变电设备细节特征变化进行有效的跟踪和分析。同时，为利用端口参数变化反应变电设备状态变化，识别端口模型参数，可以采用最小二乘法进行模型参数辨识。

4结语

基于电气信息的变电设备状态渐变过程的研究，我们不难发现了解变电设备的渐变状态信息，对于保证变电设备稳定，维护正常供电具有重要意义。综上所述，变电设备的稳定运行受到诸多因素影响，为了保证变电设备的稳定状态，必须进行强有力的监控，为变电设备提供辅助依据，这将有利于状态检修工作的开展，也是保证变电设备稳定的一个前提。

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