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摘要：智能变电站对于智能化电网的建设具有重要作用，尤其是对变电站自动化发展有着不可替代的影响，智能变电站的实现使得电网系统更加稳定、安全、高效。智能变电站的状态监测技术的使用，能够更好地促进电网的科学性。本文主要就智能变电站状态监测现状、检测技术进行了分析研究。
关键词：智能变电站 现状 监测技术
中图分类号： TM411+.4 文献标识码： A
引言
变电站是电力系统的重要组成部分，承担着变换电压等级、汇集配送电能的责任，而变电站运行管理主要是对运行值班人员的管理和设备运行的管理，它是变电站工作的重要组成部分。随着我国社会、经济的不断发展和逐渐与国际接轨，这对变电站运行管理提出了更高的要求。随着我国社会经济的快速发展，电力成为现代社会生产生活中不可或缺的基础行业。目前，我国变电站状态监测的技术得到快速发展，但是变电站状态监测设备功能单一，监测范围也就具有了局限性，很难满足智能变电站对于集中监测的需求，而且不能对于出现的故障进行及时诊断。而随着科学技术的发展，对电力供应的规模、功率以及综合性能都提出了更高的要求，具有集成化和智能化发展的智能电网已成为电力技术发展的趋势，变电站在电力管理中属于关键环节，必须对变电站的状态进行监测来保障变电站的安全运转。
一、智能变电站状态监测的概念
智能变电站是集信息数字化技术、功能集成化技术、结构模块化技术和状态可视化技术的综合性应用，主要是通过在线监测的控制技术平台，从而实现包括在线测量、计量、状态监测分析、控制操作、保护策略以及其他各项实时控制功能。总而言之就是智能变电站监测系统可以通过组件、模块以及一体化的构造方式俩进行系统的相关建设。而智能变电站状态监测技术是指变电站的相关设备依托高度信息化的技术平台系统，通过传感器网络、处理中心，以及控制系统等相关部分，来实现对智能化变电站状态的实时监测，以便能够在问题出现时能够依据提前做出的设定来进行自动化处理，从而消除问题对于智能化变电站的安全威胁，最终可以实现智能化变电站的持续高效的运行。采用智能化变电站监测系统能够明显的降低变电站的故障率，提高变电站的运行可靠性，同时能够实现节约人力物力成本，最终达到安全高效的目的。智能变电站的状态监测系统还具有普遍的相似性，主要就是传感器采集信号、进行数据传输以及系统对采集的设备状态信息进行处理和诊断。一般而言智能变电站状态监测系统包括四大部分，即变压器油色谱在线监测子系统、SF6气体微水在线监测子系统、光栅测温子系统和开关柜测温在线监测子系统。
二、智能变电站状态监测的现状
智能变电站发展的主要方向，就是形成监测、控制和保护等功能与智能变电站状态监测形成一体化的过程。虽然智能变电站状态监测得到了广泛的应用，但是不容忽视的是智能变电站状态监测系统仍然存在诸多问题，具体可以分为以下几点：
1、变电站虽然已经安置了大量的状态监测装置，但是却依然使用传统的通信方式，这就需要对传统的监测设备进行变化，随时了解设备的运行状态。如果将设备进行总体更换，可能要付出比较大的代价，在这种情况下，可以将常规的状态监测系统和以IEC61850 为基础的的新型状态监测系统共同使用。
2、智能变电站的实现，需要一个统一的信息体系，这个统一的信息体系包括着统一的信息平台、统一的信息模型以及通信协议，统一信息体系建立的前提，是IEC61850 的全方位应用，目前使用的模型，在通信服务映射这方面不能满足智能变电站状态监测的需求，智能变电站状态监测的技术规定和监测标准目前还在制定中。
3、智能变电站实现的关键就是将状态监测和测控保护的技术结合在一起，而这个关键想要实现的最基本的要求就是对监测智能变电站的健康状态进行判定，简单来说，就是采用评价预测手段和状态监测的方法对设备的运行状态进行一次判定，如果判定出设备异常，就要在故障发生之前对设备进行维护。智能设备的关键部件就是智能组件，但是智能组件的还处于研发的初级阶段。
三、智能变电站状态监测的具体措施
智能变电站状态监测的范围比较广泛，主要包括对电缆及开关柜实时温度的在线监测、对于变电处理过程设备的在线监测、对运行环境的在线监测等方面，具体分析如下：
1、对电缆及开关柜实时温度的在线监测
变电站的变压器、断路器、电容器等等装置之间以电缆相连接，由开关柜控制所有设备的工作状态，因此，电缆和开关柜的工作状态至关重要，电流电压过载或者开关开合频次过快都会导致电缆和开关柜过热的现象出现，具体故障原因而言：开关柜接头接触不良、结合处不对中等情况会导致开关过热，甚至出现起弧过烧；高压电缆接线处接触不良等现象会导致电缆过热，绝缘层加速老化甚至于被烧穿。通过在电缆和开关柜的疑似过热点，装设红外温度感应器和红外成像仪，可以实现温度实时监控；对于开关柜内部像断路器、倒闸连接点等地方的温度监测，则需要采用基于光纤布拉格的准分布式光纤光栅测温方法，保障监测装置的耐高压和耐热特性，提高监测效率和监测装置的有效使用时间。
2、对于变电处理过程设备的在线监测
变压器状态监测主要包括：变压器油中溶解气体在线监测技术，容性设备绝缘在线监测，变压器局部放电在线监测和变压器油中微水在线监测。变压器和电抗器采用的在线监测技术主要包括油色谱、局放、铁心接地电流、套管绝缘、顶层油温和绕组热点温度。CT、CVT、耦合电容等容性设备主要是对其电容量和介损进行监测;避雷器主要监测其泄漏电流。而断路器、GIS等开关设备主要在线监测技术包括开关机械特性、GIS局放、SF6气体泄漏及SF6微水、密度。其中应用比较成熟有效的是变压器油色谱在线监测和容性设备和避雷器在线监测。对于输电线路，目前主要应用的在线监测方法主要有雷电监测、绝缘子污秽度、杆塔倾斜、导线弧垂等监测技术，但是比较成熟的主要是雷电监测和绝缘子污秽监测。对于电力电缆，主要在线检测方法是温度和局放，相对成熟的是分布式光纤测温。针对变电处理过程设备的监测，有助于智能化变电站状态监测的实现，也可以及时发现变电处理设备存在的故障、问题，并给予及时的处理和解决，从而更好地促进智能化变电站状态的监测，促进电力管理的智能化、科学化和合理化。
3、对运行环境的在线监测
具有高压和强压的智能变电站是属于无人操作的远程监控系统，所以智能化变电操作室的在线监测具体可以包括视频监控和安保工作，针对异常入侵情况需要进行防盗报警、灾害报警和出入口的严格控制。而且由于电力设备的性能要求不同，对于智能化变电控制室环境的温度、湿度以及室外的气候变化情况进行实时监测也是非常必要的。在智能化变电站的环境监测中，将单片机控制技术、温度湿度和烟雾感应器技术以及红外感应等等作为强大的支撑技术，可以更好地对控制室内可能出现的温度以及湿度的变化、漏电放电的异常情况、烟雾明火出现情况、以及异物入侵、设备进水等等环境变化进行综合性监测，并且能够通过信息通讯系统把实时的监控视频以及相关数据上传，进而作出细致记录，以便进行后续评估处理工作。
变电站是电力系统的重要组成部分，承担着变换电压等级、汇集配送电能的责任，而运行管理又是变电站工作的重要组成部分。随着社会和经济的不断发展，对变电站运行管理提出了更高的要求。电力行业是国民经济的根本组成部分，而变电站运行管理作为电力行业安全、稳定的重要措施，它的好坏直接影响着电力企业的经济效益。
结束语
总而言之，随着科技水平的飞速发展，变电站的智能化发展是一个必然的趋势，而智能化变电站状态监测技术基于传感器的一种对于设备状态信息的自动监测和诊断技术，其对于变电站行业的应用可以大幅度的降低变电站的事故率，增加变电站运行的可靠性能，同时在运行成本上得到优化。然而，智能化变电站状态监测技术并不是完美无缺的，它仍然存在一些問题有待解决，未来的状态监测技术需要在信息采集，数据准确性等方面做进一步的优化和改善，以适应不断发展的智能化变电站系统，更好的服务于行业的发展，同时为整个变电站的运行提供可靠支撑。因此，未来智能变电站的状态检测技术将不再局限于传统的状态监测，检测范围将得到大幅度的提升，并且将能够为智能变电站的运行、管理等提供更加可靠地应用支撑。
参考文献：
[1]张雷,徐大可. 无线传感网络在预装式智能变电站中的应用设计[A]. 安徽省电机工程学会.第二十届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术讨论会论文集[C].安徽省电机工程学会:,2012:9.
[2]李刚,王晓锋,周水斌,张克元. 一种智能变电站断路器状态监测方案[J]. 电力系统保护与控制,2010,14:140-143.
[3]朱琪. 基于关键参数的变压器状态监测系统研究[D].上海交通大学,2013.
[4]王德文,邸剑,张长明. 变电站状态监测IED的IEC 61850信息建模与实现[J]. 电力系统自动化,2012,03:81-86.
[5]刘娟,鞠登峰,王勇,鲁丽萍,张强,邹丹平. 变电站设备智能状态监测系统的设计及应用[J]. 电力建设,2012,06:6-10.
关键词：智能变电站 现状 监测技术
中图分类号： TM411+.4 文献标识码： A
引言
变电站是电力系统的重要组成部分，承担着变换电压等级、汇集配送电能的责任，而变电站运行管理主要是对运行值班人员的管理和设备运行的管理，它是变电站工作的重要组成部分。随着我国社会、经济的不断发展和逐渐与国际接轨，这对变电站运行管理提出了更高的要求。随着我国社会经济的快速发展，电力成为现代社会生产生活中不可或缺的基础行业。目前，我国变电站状态监测的技术得到快速发展，但是变电站状态监测设备功能单一，监测范围也就具有了局限性，很难满足智能变电站对于集中监测的需求，而且不能对于出现的故障进行及时诊断。而随着科学技术的发展，对电力供应的规模、功率以及综合性能都提出了更高的要求，具有集成化和智能化发展的智能电网已成为电力技术发展的趋势，变电站在电力管理中属于关键环节，必须对变电站的状态进行监测来保障变电站的安全运转。
一、智能变电站状态监测的概念
智能变电站是集信息数字化技术、功能集成化技术、结构模块化技术和状态可视化技术的综合性应用，主要是通过在线监测的控制技术平台，从而实现包括在线测量、计量、状态监测分析、控制操作、保护策略以及其他各项实时控制功能。总而言之就是智能变电站监测系统可以通过组件、模块以及一体化的构造方式俩进行系统的相关建设。而智能变电站状态监测技术是指变电站的相关设备依托高度信息化的技术平台系统，通过传感器网络、处理中心，以及控制系统等相关部分，来实现对智能化变电站状态的实时监测，以便能够在问题出现时能够依据提前做出的设定来进行自动化处理，从而消除问题对于智能化变电站的安全威胁，最终可以实现智能化变电站的持续高效的运行。采用智能化变电站监测系统能够明显的降低变电站的故障率，提高变电站的运行可靠性，同时能够实现节约人力物力成本，最终达到安全高效的目的。智能变电站的状态监测系统还具有普遍的相似性，主要就是传感器采集信号、进行数据传输以及系统对采集的设备状态信息进行处理和诊断。一般而言智能变电站状态监测系统包括四大部分，即变压器油色谱在线监测子系统、SF6气体微水在线监测子系统、光栅测温子系统和开关柜测温在线监测子系统。
二、智能变电站状态监测的现状
智能变电站发展的主要方向，就是形成监测、控制和保护等功能与智能变电站状态监测形成一体化的过程。虽然智能变电站状态监测得到了广泛的应用，但是不容忽视的是智能变电站状态监测系统仍然存在诸多问题，具体可以分为以下几点：
1、变电站虽然已经安置了大量的状态监测装置，但是却依然使用传统的通信方式，这就需要对传统的监测设备进行变化，随时了解设备的运行状态。如果将设备进行总体更换，可能要付出比较大的代价，在这种情况下，可以将常规的状态监测系统和以IEC61850 为基础的的新型状态监测系统共同使用。
2、智能变电站的实现，需要一个统一的信息体系，这个统一的信息体系包括着统一的信息平台、统一的信息模型以及通信协议，统一信息体系建立的前提，是IEC61850 的全方位应用，目前使用的模型，在通信服务映射这方面不能满足智能变电站状态监测的需求，智能变电站状态监测的技术规定和监测标准目前还在制定中。
3、智能变电站实现的关键就是将状态监测和测控保护的技术结合在一起，而这个关键想要实现的最基本的要求就是对监测智能变电站的健康状态进行判定，简单来说，就是采用评价预测手段和状态监测的方法对设备的运行状态进行一次判定，如果判定出设备异常，就要在故障发生之前对设备进行维护。智能设备的关键部件就是智能组件，但是智能组件的还处于研发的初级阶段。
三、智能变电站状态监测的具体措施
智能变电站状态监测的范围比较广泛，主要包括对电缆及开关柜实时温度的在线监测、对于变电处理过程设备的在线监测、对运行环境的在线监测等方面，具体分析如下：
1、对电缆及开关柜实时温度的在线监测
变电站的变压器、断路器、电容器等等装置之间以电缆相连接，由开关柜控制所有设备的工作状态，因此，电缆和开关柜的工作状态至关重要，电流电压过载或者开关开合频次过快都会导致电缆和开关柜过热的现象出现，具体故障原因而言：开关柜接头接触不良、结合处不对中等情况会导致开关过热，甚至出现起弧过烧；高压电缆接线处接触不良等现象会导致电缆过热，绝缘层加速老化甚至于被烧穿。通过在电缆和开关柜的疑似过热点，装设红外温度感应器和红外成像仪，可以实现温度实时监控；对于开关柜内部像断路器、倒闸连接点等地方的温度监测，则需要采用基于光纤布拉格的准分布式光纤光栅测温方法，保障监测装置的耐高压和耐热特性，提高监测效率和监测装置的有效使用时间。
2、对于变电处理过程设备的在线监测
变压器状态监测主要包括：变压器油中溶解气体在线监测技术，容性设备绝缘在线监测，变压器局部放电在线监测和变压器油中微水在线监测。变压器和电抗器采用的在线监测技术主要包括油色谱、局放、铁心接地电流、套管绝缘、顶层油温和绕组热点温度。CT、CVT、耦合电容等容性设备主要是对其电容量和介损进行监测;避雷器主要监测其泄漏电流。而断路器、GIS等开关设备主要在线监测技术包括开关机械特性、GIS局放、SF6气体泄漏及SF6微水、密度。其中应用比较成熟有效的是变压器油色谱在线监测和容性设备和避雷器在线监测。对于输电线路，目前主要应用的在线监测方法主要有雷电监测、绝缘子污秽度、杆塔倾斜、导线弧垂等监测技术，但是比较成熟的主要是雷电监测和绝缘子污秽监测。对于电力电缆，主要在线检测方法是温度和局放，相对成熟的是分布式光纤测温。针对变电处理过程设备的监测，有助于智能化变电站状态监测的实现，也可以及时发现变电处理设备存在的故障、问题，并给予及时的处理和解决，从而更好地促进智能化变电站状态的监测，促进电力管理的智能化、科学化和合理化。
3、对运行环境的在线监测
具有高压和强压的智能变电站是属于无人操作的远程监控系统，所以智能化变电操作室的在线监测具体可以包括视频监控和安保工作，针对异常入侵情况需要进行防盗报警、灾害报警和出入口的严格控制。而且由于电力设备的性能要求不同，对于智能化变电控制室环境的温度、湿度以及室外的气候变化情况进行实时监测也是非常必要的。在智能化变电站的环境监测中，将单片机控制技术、温度湿度和烟雾感应器技术以及红外感应等等作为强大的支撑技术，可以更好地对控制室内可能出现的温度以及湿度的变化、漏电放电的异常情况、烟雾明火出现情况、以及异物入侵、设备进水等等环境变化进行综合性监测，并且能够通过信息通讯系统把实时的监控视频以及相关数据上传，进而作出细致记录，以便进行后续评估处理工作。
变电站是电力系统的重要组成部分，承担着变换电压等级、汇集配送电能的责任，而运行管理又是变电站工作的重要组成部分。随着社会和经济的不断发展，对变电站运行管理提出了更高的要求。电力行业是国民经济的根本组成部分，而变电站运行管理作为电力行业安全、稳定的重要措施，它的好坏直接影响着电力企业的经济效益。
结束语
总而言之，随着科技水平的飞速发展，变电站的智能化发展是一个必然的趋势，而智能化变电站状态监测技术基于传感器的一种对于设备状态信息的自动监测和诊断技术，其对于变电站行业的应用可以大幅度的降低变电站的事故率，增加变电站运行的可靠性能，同时在运行成本上得到优化。然而，智能化变电站状态监测技术并不是完美无缺的，它仍然存在一些問题有待解决，未来的状态监测技术需要在信息采集，数据准确性等方面做进一步的优化和改善，以适应不断发展的智能化变电站系统，更好的服务于行业的发展，同时为整个变电站的运行提供可靠支撑。因此，未来智能变电站的状态检测技术将不再局限于传统的状态监测，检测范围将得到大幅度的提升，并且将能够为智能变电站的运行、管理等提供更加可靠地应用支撑。
参考文献：
[1]张雷,徐大可. 无线传感网络在预装式智能变电站中的应用设计[A]. 安徽省电机工程学会.第二十届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术讨论会论文集[C].安徽省电机工程学会:,2012:9.
[2]李刚,王晓锋,周水斌,张克元. 一种智能变电站断路器状态监测方案[J]. 电力系统保护与控制,2010,14:140-143.
[3]朱琪. 基于关键参数的变压器状态监测系统研究[D].上海交通大学,2013.
[4]王德文,邸剑,张长明. 变电站状态监测IED的IEC 61850信息建模与实现[J]. 电力系统自动化,2012,03:81-86.
[5]刘娟,鞠登峰,王勇,鲁丽萍,张强,邹丹平. 变电站设备智能状态监测系统的设计及应用[J]. 电力建设,2012,06:6-10.