电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析

张积英 张先德 曾波 黄其军 于建军

【摘 要】在近年来的发展中，针对电力系统设备进行状态监测，以此采取有效的故障诊断技术是电力企业发展的工作重点。随着相关技术的不断研发与创新。社会经济发展下，电力系统对经济的促进等多方面生产活动具有重要影响，需要更好的促进技术应用。为此，本文针对电力系统设备在状态监测与故障诊断技术实施中的内容展开分析，为电力系统的稳定运行，提出有效解决措施，改善工作效果。

【关键词】电力系统；设备运行；状态监测；故障诊断；技术分析

电气设备作为社会发展下电力企业工作系统的关键构成，在实际运行中会有较多故障的发生，受多种因素干扰，需要加强对其有效监测，确保状态运行的稳定性，同时对所存在的故障进行诊断一次，采取更为有效的解决措施，避免造成经济损失。

一、状态监测和故障诊断技术

（一）状态监测与故障诊断技术

针对电力系统设备进行状态监测中，技术的使用是与传感器相关联，通过相对应测量手段对策采取，获取数据信息能够将电力系统设备在运行中的工作状态如实反映，使得对设备的真实运行状态做到精准的监测，对其是否运行正常进行及时诊断。

電力系统设备在实施中对其故障的诊断是通过对状态监测系统的使用获取电力设备在运行中的系统状态，包括所有运行数据与运行状态的测量值，之后对所得数据信息经过技术方式的采取与相对应的推理方式进行判断，最终制定一个合理的维修方案。换言之，获取电力系统设备的特征量之后，对其展开分析，判断运行状态，整个过程属于故障诊断，获取过程是状态监测。

（二）技术应用现状

当前，我国在传感器生产与状态监测等方面的技术应用较为落后。一方面，大多数电力企业对状态监测技术的概念没有成形；另一方面，软环境与管理体制方面难以保证电力企业的实际运行状态。多种问题的存在主要产生于两方面原因：（1）多数电力企业在认知中对状态监测技术的重视度较低。没有相关检修技术的支撑，技术在使用中较为老旧，设备工作时的状态与检修难以匹配，由此可知，没有对状态监测刚需形成满足，现有状态在监测装置的使用中难以充分体现价值。（2）还有部分电力企业虽然开始使用状态监测系统，但受人工技术经验不足，数据处理能力较低等造成技术资源的浪费。造成操作处理不得当，对技术人员的相关培训力度较小。

二、状态监测的关键技术

（一）信号采集

电力系统设备造进行监测工作时实施中，在线监测是以对诊断设备的所有信息获取作为第一环节，之后当电力设备信号获取之后，根据表征设备的状态量中不同的特性与不同信号相结合采取不同的方式监测。一次性采样是当前常用的方式，每次采集的信号样本保证足够数据处理的需求长度，根据规定时间实施采样；之后对出现的故障随机信号采样；根据故障诊断采取一些特殊的方法，例如：转速跟踪、峰值采样等。

不同的设备与任务需求下所使用的状态监测方法有所不同。变压器一旦出现故障，通常是因为绝缘材料出现老化所引起，需要与变压器自身的机械特性结合，根据运行中的电气特性与实时状态的监测数据，通常所采用的方法主要是局部放电、油中气体分析等。

（二）数据传输

通常情况下，电力系统中对信号进行处理的部分与监测设备之间的距离较远。为此，数据在传输过程中经常会造成数据破坏，需要及时处理数据信息。通过A/D转换与数据预处理基础，实现数据压缩打包，之后将其传输至控制中心。

三、故障诊断的关键技术

（一）选取故障信号特征量

电力系统设备的运行会产生大量的数据信号，因此可庞大的数据中所有可以利用的信息加以提炼，最终形成信号处理任务，是技术实施的基础。电力设备在运行中能够提供更加准确的数据信息，则相对应设备在故障诊断过程中的灵敏度会更高。故障特征量通常并非是单一种故障状态所导致，一般情况下，大多数的故障特征量所象征的是一样的故障内容。为此，在故障诊断技术的应用中，核心颁发是对故障特征量的正确选择。特征量在选择中出现错误，则会造成对电力系统设备运行状态的误判，难以保证其状态属于故障或正常。正常的运行状态与故障状态在特征参量显示中有部分相同，会造成判断失误，则故障特征量本身模糊性十分明显，需要保证方法使用的正确。

（二）故障诊断

电力设备在运行中所发生的故障类别较多，且相同的事故同样会由多种故障状态所表现，以下是对多种诊断方法的使用介绍：（1）一种故障所呈现出的故障表象会由多种组成，需要通过多传感技术都使用，与信息融合技术结合对其进行诊断。针对同一对象，通过不同多方面与角度采取不同传感器实施处理，之后针对同样故障所表现出的不同特征通过灵敏度较高的状态对其信息量进行选择，该诊断方法在使用中能够确保诊断效果整体性。（2）特征空间矢量的故障诊断方法在使用中需要对故障之间的误差数据进行分析，之后逐渐修正，对象会有不确定性。

（三）信息技术和故障诊断分析技术

故障诊断所实施的分析技术在使用中主要是对电力系统设备在发生故障之后，对其实际的发生过程，发生源头进行分析。首先，将总结归纳故障出现的设备在运行中的状态特征量，同时对降维等数据信息进行整理，之后通过模糊识别技术与专家系统结合，多种识别技术的综合使用对故障特征参数进行精准判断，最终故障的发生原因与性质被明确判断。通过故障诊断技术中的分析方式，能够更好的对电力系统设备在运行中的状态进行监测，有助于故障诊断实现异地处理方式，同时通过更先进设备的使用，可以与虚拟诊断等技术仪器结合保证数据信息的实时上传。

结束语

综上所述，在当前的发展下为促进电力系统设备的更好运行，在电力企业发展中针对状态监测技术的实施，需要与时俱进，不断创新工作内容，同时加大对诊断技术数据处理能力的提升，通过对多种故障的有效监测，确保电力系统的稳定运行，为电力企业经济效益的提升提供充足保障。

参考文献：

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[2]李强，牛帅奇.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J].科技传播，2012，4（20）：50+62.

[3]苏鹏声，王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J].电力系统自动化，2003（01）：61-65+82.

（作者单位：1.华北油田管理局有限公司电力分公司配网工区；

2.华北油田管理局有限公司电力分公司配网工区；

3.华北油田管理局有限公司电力分公司配网工区；

4.华北油田管理局有限公司电力分公司供电维管站；

5.华北油田管理局有限公司电力分公司配网工区）