摘要：电力系统设备的状态监测和故障诊断是近几年的研究热点，相关技术也随之发展。电力系统在社会经济发展中起着重要的作用。
关键词：电力系统；状态监测；故障诊断
一、状态测试与故障诊断技术的概念
1.1状态监测
状态监测是在设备运行中，对特定的特征信号进行检测、变换、记录、分析处理并显示、记录，是对设备进行故障诊断的基础工作。检测的信号主要是机组或零部件在运行中的各种信息(振动、噪声、转速、温度压力、流量等)，通过传感器把这些信息转换为电信号或其他物理量信号，送入信号处理系统中进行处理，以便得到能反映设备运行状态的特征参数，从而实现对设备运行状态的监测和下一步诊断工作。
1.2分析诊断
分析诊断实际上包括两方面的内容：信号分析处理、故障诊断。信号分析处理的目的是把获得的信息通过一定的方法进行变换处理，从不同的角度提取最直观、最敏感、最有用的特征信息。分析处理可用专门的分析仪器或计算机进行，一般情况下要从多重分析域、多个角度来分析观察这些信息。分析处理方法的选择、处理过程的准确性以及表达的直观性都会对诊断结果产生较大影响。故障诊断是在状态监测与信号分析处理的基础上进行的。进行故障诊断需要根据状态监测与信号分析处理所提供的能反映设备运行状态的症兆或特征参数的变化情况，有时还需要进一步与某些故障特征参数(模式)进行比较，以识别设备是在运转正常还是存在故障。如果存在故障，要诊断故障的性质和程度、产生原因或发生部位，并预测设备的性能和故障发展趋势。
1.3治理预防
治理预防措施是在分析诊断出设备存在异常状态，即存在故障时，就其原因、部位和危险程度进行研究并采取治理措施和预防的办法通常包括调整、更换、检修、改善等方面的工作。如果经过分析认为设备在短时间内尚可继续维持运行时，那就要对故障的发展加强监测，以保证设备运行的可靠性。根据设备故障情况，治理预防措施有巡回监测、监护运行、立即停机检修三种。
二、在线状态监测系统
2.1信号采集
所谓的电力设备在线监测系统是在电力设备的使用过程中，对其进行连续不断的监测和诊断，并及时的分析和判断设备的运转状态，并在其基础对设备的运转状态进行科学的预测设备的运行状态可以通过对设备的运行状态量的分析而获得，目前获得电力系统设备的信息的方法主要包括：第一，定时采样，根据电力设备的运转周期进行采样；第二，根据故障诊断的特殊性对其进行跟踪采样；第三，一次性采样，根据实际需求每次只采集一个足够的信息数据；第四，利用发生随机故障时的信号突变自动采样。
2.2数据传送
现阶段，通信设备已经被我国电力系统广泛使用。因为通信设备中有光纤传输数字信号可以使数据传输过程不受到干扰，从而使信号的质量能够保证。以及能够保持相移的一致，从而保证信号的质量。
2.3数据处理
数据处理中心在接收到信息数据后，主要是通过不同的数学方法对其进行分析处理，例如在进行频谱分析时，可以将时域连续时间信号转变为频域不同频率信号进行分析；除此之外，常用的数据分析还包括：神经网络小波分析等在实际的数据处理过程中，通常使用数字信息技术和智能技术结合来处理电力系统设备中涉及的数据问题，使得数据处理更加准确。
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三、状态监测与故障诊断技术的方法
3.1发电机的状态监测与故障诊断技术
对发电机的状态监测和故障诊断，其主要的目的是为了能够在故障发生的最初监测到是否是由于发电机的故障而引起的，做到有计划的进行维修，减少不必要的损失以及避免事故发生。目前，在我国采用的发电机监测以及故障分析主要是通过发电机光纤测漏仪、发电机状态监视器等进行设备状态以及故障的跟踪分析。
3.2变压器的状态监测与故障诊断技术
电力系统不同，采用的变压器也不同。现阶段，充油式变压器是我国电力系统常用的变压器。同时，十式变压器和六氟化硫变压器也被应用于特殊的工作环境中。在我国变压器检测方面，局部放电监测、超声定位技术和红外技术是常用的监测技术。此外，变压器的油温和线匝绕组温度都需要监测，可以使变压器出现的故障能够及时找到，使故障能够避免。
3.3红外诊断技术
红外诊断技术是一项综合性很强的新型技术，主要是综合了光电成像技术计算机以及图像处理技术的技术通过接受物体发出的红外线，使其在计算机上呈现出热成像图，来分析判断物体表面的温度变化利用该技术对电力系统设备进行监测以及故障分析以及诊断，存在着精准快速和直观等特点这对于有效地提高经济效益，以及降低设备的维修成本有着十分重要的意义。
四、故障诊断
4.1电力系统、设备出现故障的种类
基于电力系统及相关设备运行故障发展中的差别，通常将电力系统中的故障分成瞬变故障型与缓变型故障两类。其中，瞬变型故障如相间短路，在电力系统运行故障诊断过程中，发展相对比较快。当发现系统故障征兆时，应当对系统故障问题进行准确定位，并对故障程度及发展进程进行实时监测，并在此基础上及时采取有效的应对策略，以免系统故障进一步恶化或向不利的方向发展。由此可见，缓变型故障问题是可状态监测和故障诊断的重要对象。绝缘故障，电力设备、系统的主要故障，很多故障问题均与绝缘有着密切的关系；绝缘故障问题及电力设备中的绝缘环境、结构以及分布状况有着密切的关系。对电力设备及电力系统绝缘故障问题进行定位和诊断绝缘损坏情况时，存在着很大的困难。
4.2故障监测特征信号的选取
一种故障，由很多故障的特征量反映出来，而一个故障的特征量，又可能产生于多种故障的状态，故障的特征量选取以及提取，是故障诊断的难点问题。识别运行的电力设备故障的状态以及正常状态的时候，通常因为特征量的选取不恰当出现误诊或者漏诊，误诊的主要原因，是正常状态及故障状态特征参量，存在着交叠的区域，就是故障的特征量存在模糊性。因此，需要选取有着代表性和有效性的故障特征参量。
4.3故障诊断的分析技术以及信息技术
故障诊断的分析，是分析致使电力设备、系统发生故障下的物理过程以及化学过程、故障因果关系。步骤为：对大量复杂的设备、系统状态特征量进行归纳、整理和降维简化，然后用识别技术进行识别故障的特征参数，最后对故障的性质、程度、类别、部位以及原因进行判定。
结语
综上所述，目前我国的电力系统的监测还并未达到完善以及十分可靠的程度，还存在一些问题而当前，我国的发电机变压器类电气设备的状态监测以及故障诊断技术，已经可以快速的反应出设备的运行状态，并能够处理潜在的故障，提出有效地修复措施，为我国电力系统的快速发展提供了坚实的保证。
参考文献
[1]胡彦秋，晋吾楠.电力设备故障诊断系统的分析与设计[J].黑龙江科技信息，2014.
[2]郭永利.电力设备状态监测与故障诊断技术应用[J].科技致富向导，2015.
[3]米瑞丰.电力系统设备状态监测与故障诊断[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015.
论文作者:崔岳峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
标签：故障论文; 状态论文; 故障诊断论文; 设备论文; 电力系统论文; 技术论文; 特征论文; 《电力设备》2017年第29期论文;