智能變電站狀態(tài)監測技術(shù)及應用

3 電力設備智能狀態(tài)監測專(zhuān)家系統

專(zhuān)家系統(Expert Systems)是人工智能中的一個(gè)重要分支，是關(guān)于問(wèn)題求解的一種智能軟件。它是一種在相關(guān)領(lǐng)域中具有專(zhuān)家水平能力的智能程序系統。它能利用領(lǐng)域內專(zhuān)家多年積累的經(jīng)驗與知識，模擬人類(lèi)專(zhuān)家的思維過(guò)程， 求解需要專(zhuān)家才能解決的困難問(wèn)題。專(zhuān)家系統通過(guò)知識進(jìn)行推理，在問(wèn)題所在的領(lǐng)域內推導出滿(mǎn)意的答案，即“專(zhuān)家系統=知識+推理”，這區別于常規計算機程序“程序=數據結構+算法”的一般模式，以達到“智能監測、智能判斷、智能管理、智能驗證”的目的。變電站故障診斷專(zhuān)家系統主要是根據電氣設備如斷路器、變壓器、避雷器和容性互感器等一次設備進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究。專(zhuān)家系統主要包括：數學(xué)模型和專(zhuān)家評估模型兩大塊。數學(xué)模型是指利用改進(jìn)的數學(xué)模型， 把歷史數據庫中的監測數據進(jìn)行推理分析， 診斷出運行電力設備的健康狀況。專(zhuān)家評估模型是指利用知識庫和推理機診斷運行電力設備的故障情況， 也可以采用人機交互診斷混合推理策略， 對運行電力設備提出維護方案。變電設備專(zhuān)家診斷系統作為狀態(tài)監測的核心技術(shù)和最終目標，需要依托監測技術(shù)和計算機技術(shù)，目前仍處于研究發(fā)展階段。

4 智能變電站綜合告警系統

智能狀態(tài)監測系統按照站內信息高度集成共享的原則，一次設備狀態(tài)監測平臺的信息量，除了常規的四遙信息外，還融入了大量設備的狀態(tài)信息、動(dòng)態(tài)PMU 信息等。信息的高度融合與共享，對現有的變電站監測系統， 如果按照傳統的報警信息分類(lèi)和組織模式，當變電站發(fā)生事故時(shí)，監控報警信息窗中將充斥著(zhù)成百上千的提示、預告信息及事故信息，出現滾屏刷屏現象，監控值班員眼花繚亂，無(wú)所適從，很難抓住重點(diǎn)，很容易遺漏重要告警信號，延誤處理使變電站運行值班人員無(wú)法在短時(shí)間內準確判斷事故原因，不利于事故的及時(shí)處理。智能變電站實(shí)現了基于IEC 61850 技術(shù)實(shí)現了變電站全景數據的高度整合， 但如何實(shí)現基于變電站告警信息的綜合分析和變電站運行異常處理專(zhuān)家系統， 為變電站值班人員進(jìn)行事故處理提供輔助決策， 是提高變電站運行和管理水平以及智能化程度的重要標志之一。

智能狀態(tài)監測系統融合了報警信息綜合展示、變電站異常信號分析與處理輔助決策系統， 構建對變電站運行設備狀態(tài)的監視功能， 并將變電站所有故障信號進(jìn)行分類(lèi)管理，建立多重故障推理模型，從而實(shí)現事故異常的輔助決策。5 電力變壓器故障診斷專(zhuān)家系統診斷實(shí)例變壓器異?，F象往往是從變壓器外表暴露出來(lái)的，如聽(tīng)到異常聲音、聞到異常氣味、瓦斯繼電器動(dòng)作報警、油溫升高等，所有這些故障現象均是由變壓器內部故障波及到外部的結果[5]。測試實(shí)例： 某主變氣相色譜分析的結果如表1所示。

查詢(xún)變壓器局部放電監測數據， 發(fā)現有輕微的局放信號發(fā)生。根據變壓器油中溶解氣體的含量變化，在主變故障診斷專(zhuān)家系統中輸入表征故障現象，進(jìn)行初步判斷。綜合局部放電信息，再結合其他運行和試驗數據，分析驗證輸出故障原因。專(zhuān)家系統初步給出故障原因為金屬異物懸浮放電、開(kāi)關(guān)接觸不良放電、將軍帽懸浮電位放電和油流放電等。故障后對主變壓器吊芯檢查，發(fā)現套管均壓球松動(dòng)，產(chǎn)生懸浮放電故障。

6 結束語(yǔ)

變電設備智能狀態(tài)監測技術(shù)還處于發(fā)展起步階段，根據其現狀及特點(diǎn)，提出以下建議：

(1) 將成熟的監測技術(shù)引入電網(wǎng)一次設備，提高智能一次設備的監測有效性和準確性。智能一次設備已成為明確的發(fā)展方向，只有進(jìn)一步提高智能一次設備實(shí)用性，才能保證其良性發(fā)展。

(2) 促進(jìn)智能一次設備狀態(tài)監測技術(shù)與傳統二次技術(shù)的融合，真正實(shí)現測、計、控、檢、保五大功能與一體，其信息共享暢通、功能融合良好、運行操作可靠。

(3) 進(jìn)一步開(kāi)發(fā)智能一次設備的綜合分析系統，實(shí)現狀態(tài)評價(jià)、壽命預估、故障診斷的高級應用功能。使得智能組件的設備狀態(tài)綜合評價(jià)結果與專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的評價(jià)結果基本一致， 智能化水平明顯提升。

(4) 加強智能設備入網(wǎng)的檢測、檢定工作。智能設備尚處于發(fā)展階段，產(chǎn)品不成熟，只有建立健全入網(wǎng)檢測、檢定工作，將該工作體系化、常態(tài)化、標準化、專(zhuān)業(yè)化，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，切實(shí)提高一次設備智能化水平。

參考文獻：

[1] 馮軍. 智能變電站原理及測試技術(shù)[M]. 北京：中國電力出版社，2011.

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[4] 王乃慶. 絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)的實(shí)用性、經(jīng)濟性和可靠性[J].電網(wǎng)技術(shù)，1995，23(8)：65-67.

[5] 吳立增. 變壓器狀態(tài)評估方法的研究[D]. 保定：華北電力大學(xué)博士學(xué)位論文， 2005.

作者簡(jiǎn)介：金逸(1978)，男，江蘇南京人，工程師，從事電力調度、科技管理工作;劉偉(1980)，男，江蘇鹽城人，工程師，從事高電壓絕緣、智能電網(wǎng)技術(shù)研究工作;訟怨(1985)，男，安徽池州人，工程師，從事高電壓試驗、狀態(tài)監測技術(shù)研究工作;費益軍(1978)，男，江蘇無(wú)錫人，高級工程師，從事高電壓絕緣、狀態(tài)監測技術(shù)研究工作。

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