1、在线监测技术在电网中的应用 徐翠萍 湖北科能电力电子有限公司 摘 要： 分析在线监测技术在电网运行系统中的现状, 介绍该技术在电网运行系统中的应用, 探讨该技术在电网中的应用发展前景。关键词： 在线监测技术; 电网; 运行系统; 应用; 收稿日期：2017-09-05Received： 2017-09-051 在线监测技术在电网运行系统中的现状分析当前, 我国在变电站中安装的在线监测装置日益增多, 成为了一种应用成熟而广泛的技术, 然而, 电网运行系统中的在线监测技术应用还存在诸多问题和缺陷。在电力运行系统容量日益增大、高压等级逐渐增高的形势下, 传统的定期、预防式、纠正式的电力系统监测方法显
2、现出滞后性和单一性, 具体表现为:预先设定的传统电网监测技术和方法难以及时、充分地应对突发性的电力故障状态, 使电力运行系统显现出较大的漏洞;传统在线监测技术和方法的监测间隔时间较长, 难以及时、准确地发现和判断电力故障点, 并且传统的在线监测技术和方法极易造成时间及人力的浪费;监测不够全面, 在传统在线监测技术应用中, 监测实验项目集中且工作量较大, 这就使设备的检测与诊断缺少全面性, 存在一定的局限;监测实验条件与电网实际运行状态存在一定的差距, 这对于电网运行的实际故障诊断不利。2 在线监测技术在电网运行系统中的应用2.1 电网数据在线检测电网运行系统的监测和诊断主要包括电网运行系统中的
3、介质损耗、电容变化量、不平衡电压、泄漏电流等内容, 利用传感器设备实现对电网运行系统中的温度、湿度、流量、振动的实时监测, 获取和采集电网运行系统中的信号波形及幅值范围, 再借助通信传输方式将信号传输到自动控制平台, 由工作人员根据数据库系统实现信息数据的检测和分析, 由此判断出电网运行系统中存在的故障点。2.2 一次设备状态在线监测一次设备状态在线监测主要是对电网运行系统中各设备的电流及局部放电加以实时的监测, 是一种全方位的电网运行系统在线监测方式, 重点对变压器的局部放电、电容值、铁芯接地电流、油中溶解气体进行在线监测;还可以对互感器励磁电流、局部放电进行实时监测;对溶性较强的电网运行设
4、备实施电容值及介质损耗值的监测;对一次使用设备的绝缘效果监测等。以电网运行系统中的变电站变压器在线监测为例, 可以对以下模块进行状态在线监测。(1) 变压器油色谱在线监测。采用色谱法实现对油中溶解的气体的在线检测, 通过连续检测方式可以检测氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等多种气体, 通常来说, 对于变压器油色谱在线监测周期为 2 h, 并且可以根据具体的在线运行状态加以适当的调整。(2) 局部放电在线监测。利用超高频法实现对变压器局部放电的检测, 定期采集各监测点的信号数据, 并根据现场情况进行适当的调节, 这种局部放电在线监测主要可以对变压器的放电频次、相位、幅值等参数进行监测和分析, 从而
5、较好地获悉变压器的放电特征。(3) 冷却系统在线监测。在变压器的冷却在线监测技术应用中, 主要是通过互感器及接触器组成的风冷控制柜装置, 实现对变压器负荷电流、顶层油温的数据信息监测和分析, 通过手动控制回路, 实现对变压器冷却系统的彻底切断, 以有效地避免变电站的停电风险。同时, 还要根据冷却系统运行状态进行实时的调整, 以较好地实现对变压器冷却系统的远程控制和故障报警。2.3 集中式在线监测原有的分散式的电网运行监测技术无法实现对电网运行系统的统一化管理, 而集中式在线监测技术则可以较好地改变这一状态, 它可以通过信号采集模块、传输及通信模块、信号转换及处理模块、故障诊断模块等, 实现对电
6、网运行系统中的数据信号的在线转换。在信号数据的模拟量、数字量转换的过程中, 充分利用远程遥控自动化系统和装置, 实现对信号数据的处理和分析。该集中式在线监测是一种总线工作模式, 它将电网运行设备的主机划分为不同的子区域, 由自动监控系统实现对主站和子站的实时、全程在线监测和控制。由此可见, 集中式在线监测技术是一种涉及面较广、运行设备较多的技术, 在实践应用中也容易受到通信技术、电磁干扰等因素的影响, 是实践应用中的瓶颈。3 在线监测技术在电网中的应用发展前景3.1 推动电网在线监测技术的系统化、信息化发展在电网运行系统的在线监测技术应用中, 其信息集成化程度对于在线监测的质量有极为重要的作用
7、, 在电网运行系统之中, 各构件之间的协调与配合是极为关键的前提, 它们共同促进了电网运行系统的快速、稳定、高效, 并在电子信息技术的应用条件下, 极大地提升了电网运行系统的在线监测的效果和质量。3.2 推动电网在线监测技术的智能化与自动化发展在电网运行的在线监测技术应用中, 不可避免地牵涉信息数据的采集、分析、处理和决策, 这些信息量较为庞大, 因此, 要提升电网运行系统在线监测技术的智能化和自动化水平。在电网运行在线监测技术中引入先进的物联网技术, 采用以太网无源光网络技术、配电线载波通信技术、无线专网技术等, 以更好地处理配电终端与配电主站之间的通信和联系, 并在拓扑结构的实用之下实现对
8、电网运行系统的远程自动化监测。将物联网应用于电网运行系统的在线监测过程中, 可以对电力系统各设备的运行状态实施全天候的监测, 并在局部放电检测仪、声电波局部放电检测仪等设备的支持下, 较好地减少了线缆材料的应用数量, 提升状态监测的效率, 而且还可以较好地实现对工作人员的身份识别, 并通过电子工作票的管理方式, 较好地实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动, 提升在线监测技术的标准化与规范化水平。3.3 在线监测技术与带电检测和预防性试验相结合在电网运行系统中的在线监测技术, 应当考虑电网运行的实际情况, 与预防性试验、带电试验充分融合, 以实现对电网运行设备的定期检修, 并主要采取状态检修
9、的方式, 更好地保障电网运行设备的运行状态, 较好地提升电网运行的整体性。电网运行系统中的在线监测技术应用是相对复杂的系统, 要充分考虑电网运行的实际状态, 引入先进的智能化技术和检测手段, 选用适宜的在线监测技术和方法, 以实现电网在线监测的全面性、系统性和规范性, 全面提升电网运行系统在线监测技术的智能化、信息化水平。参考文献1李凯.变压器绕组光纤温度在线监测系统应用研究D.北京:华北电力大学, 2014. 2王晓东.内蒙古 500 k V 变压器在线监测系统开发与应用D.北京:华北电力大学, 2014. 3李祖.变压器局部放电在线监测系统研究及应用D.北京:华北电力大学, 2014. 4刘福强.虹桥变电站变压器在线监测系统应用研究D.北京:华北电力大学, 2012. 5甘景福, 韩克勤, 周燕飞.超高频变压器局部放电在线监测系统在智能变电站的应用J.电力科学与工程, 2012, 28 (2) :41-45. 6缪勤荣.在线监测技术在市政领域的应用现状及前景J.福建建筑, 2015 (03) :103-106. 7丁祥.高压设备在线监测技术在智能电网中的应用J.民营科技, 2014 (10) :69. 8肖祥科.在线监测技术在变电检修中的应用J.中国高新技术企业, 2014 (29) :31-32.
