（2.长春工业大学电气与电子工程学院 吉林长春 130000）
摘要：为适应国家对电网改造技术提升的要求，推进电网安全运行智能化、监测数字化的需要，近年来，我国的电力工业加大对智能电网的建设，智能变电站逐渐成为新建变电站的主要形式。本文通过分析智能变电站的在线监测系统，在相关标准的要求下，加强对智能变电站的一次设备的在线监测进行分析，将各种全站设备状态的监测数据进行传输、诊断和汇总分析，从而可以为以后的智能变电站的一次设备的使用提供良好的参考依据。
关键词：在线监测；智能变电站；IEC61850；通信
1智能变电站的一次设备智能在线监测和智能诊断技术简介
一次设备的绝缘老化的发展具有统计性，速度难以预测，大多有一定的发展期。前期表现为设备的物理，化学，电气等特性变化的征兆，通过对获取的信息进行分析和处理，可对设备的可靠性做出预测和判断，从而及早发现潜在的故障，为设备的检修提供依据。
目前，国网提出了建设以信息化，数字化，自动化，互动化为基本技术特征的坚强智能电网，在变电环节要求建设智能变电站，需要安装智能化设备，这都对变电站设备的选择，数据的采集，通信，分析，和控制环节提出了智能化的要求。智能化设备要求具有信息就地处理能力，并可实现对设备健康状况的自我检查。智能变电站一次设备的在线监测和诊断技术通过安装传感器对设备的实时状态进行数据采集，分析，并进行设备的安全评估和故障诊断。目的是为了实现变电站智能化及无人值班。
2智能变电站的一次设备智能在线监测和智能诊断技术特点
在线监测技术的研究始于20世纪80年代初，最近10年来，随着计算机通信技术，微处理器技术，故障诊断技术和多传感器信息融合技术的发展，一次设备在线监测技术达到了实用化阶段并不断进步。目前其研究重点转移到监测项目完善，研究符合智能电网建设需求的智能变电站在线监测与智能诊断系统。
智能变电站一次设备在线监测与智能诊断系统在原有在线监测技术上的改进如表所示。
功能和特点 智能在线监测系统。 原有在线监测系统
通信规约 RS485/CAV/TCP/IP等不统一 统一采用IEC61850
设计原则 面向监测对象，监测功能组件化 面向监测功能，按监测规划
监测项目形式 集成式，全景式，相互关联 单一，孤立，分散
故障诊断形式 综合诊断 按监测项目各自诊断
监测系统形式 集成化，一体化 各自独立的监测系统的组合
服务器数量 一个 多个
数据存储 使用统一的数据库，数据格式，存储 分散的数据存储
信息展现方式 一个系统界面和用户界面 不同的系统界面和用户界面
（1）信息共享平台化。支持信息一体化平台化的要求，站内数据信息共享；满足集中监控，顺序控制，状态检修等要求；站控层一体化平台和电力数据网相连。
（2）信息展现一体化。站内系统信息平台把经过整合的信息资源展现给用户，提供给用户最全面的全方位监测和故障诊断信息，大大提高了信息系统的效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（3）监测目标全景化。对整个变电站关键设备包括变压器，开关设备等进行全面的状态监测，实现监测目标全景化
（4）系统构架网络化。网络结构分为站控层，间隔层，过程层三层网络结构，系统按照IEC61850协议进行网络化的数据传输和网络化控制。
（5）设备状态可视化。系统基于自监测信息和经由信息互动获得的设备其他信息，通过智能组件的自诊断，以智能电网其他相关系统可辨识的方式表述自诊断结果，使设备状态在电网中是可观测的。
（6）全站信息数字化。对高压设备本体或部件进行智能控制所需设备状态参量及进行就地数字化测量。测量结果可根据需要发送至站控层网络或/和过程层网络。设备状态参量包括开关设备分合闸状态，OLTC分接位置等。
（7）监测功能模块化。监测功能可根据需求对监测项目进行灵活配置，各监测功能模块基于统一的通信协议，具有即插即用得特点。
（8）通信协议标准化。全站实现通信协议标准化（IEC61850标准）站控层具有智能高级应用，可以向外部提供统一的网络服务接口。
3智能变电站一次设备在线监测和智能诊断系统设计方案
一次设备状态监测与智能诊断技术是实现智能变电站建设的核心内容和关键支撑技术。一次设备在线监测和智能诊断系统的设计要遵循平台化，一体化，全景化，网络化，数字化，模块化，标准化的原则，设置针对各类变电站一次设备的智能汇控柜，将各监测组件，控制组件以及合并单元等按模块化的标准组件形式实现全景式的在线诊断与智能诊断。
输变电设备状态监测与评估系统是为了适应智能电网建设要求而研发的新型设备，它通过先进的传感技术，数字化技术，嵌入式计算机技术，广域分布通信技术，在线监测技术和故障诊断技术实现了各类电网设备运行状态的实时感知，监视，分析，预测，故障诊断和评估。该系统的建设对推动智能电网建设具有积极而深远的意义。
实际工程应用中，变压器智能汇控柜作为变压器的智能化装置，主要有嵌入式处理器（主IED），色谱微水监测智能组件，局部放电监测智能组件，套管绝缘监测智能组件，工况信息监测智能组件，绕组温度光纤监测智能组件，冷却单元监测智能组件，有载开关监测智能组件及光纤交换机组成，并可根据需要扩展其他监测智能组件。各智能组件均采用无风扇冷却方式以提高可靠性，采用上架式19英寸标准机箱，安装在汇控柜内。GIS智能汇控柜作为断路器和GIS的智能化装置，主要由嵌入式处理器（主IED），局部放电监测智能组件，断路器动作特性监测智能组件，SF6微水及密度监测智能组件，光纤交换机等组成。各智能组件均采用无风扇冷却方式设计以提高可靠性，采用上架式19英寸标准机箱，安装在汇控柜中。
各主IED将依据获得的电力设备状态信息，采用基于多信息融合技术的综合评估模型，结合设备的参数和结构特性，运行历史记录和环境因素，对电力设备工作状态和剩余寿命作出评估；对已经发生，正在发生或可能发生的故障进行预报，判断和分析，明确故障的性质，类型，程度，原因，指出故障发生和发展的趋势及其后果。提出控制故障发展和消除故障的有效对策，达到避免电力设备事故发生，保证设备安全，可靠，正常运行的目的。
4结语
智能变电站是变电站发展的必然趋势，其最终实现尚需要较长的时间。结合ＩＥＣ６１８５０发展情况与变电站的工程实践现状，给出了现阶段切实可行的在线监测系统的设计方案，为今后智能变电站在线监测系统的建设提供了参考和借鉴。随着技术的发展，应逐步实现在线监测与测控、保护等功能的一体化以及一次设备与智能组件的最终融合。
参考文献
[1]刘振亚.智能电网技术[Ｍ].北京:中国电力出版社,２０１０
[2]王昌长,李福祺,高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断[Ｍ].北京:清华大学出版社,２００６．
[3]钟连宏,梁异先.智能变电站技术与应用[Ｍ].北京:中国电力出版社,２０１０
论文作者:刘晓冬1,王蔚2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/15
标签：智能论文; 在线论文; 变电站论文; 设备论文; 组件论文; 技术论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第29期论文;