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【摘 要】近年来，随着我国社会经济的不断发展，电力系统在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。变电站是电力系统的重要组成部分，变电站中设备的安全稳定运行关系到整个电力系统的稳定运行。变电站的运行维护水平影响着变电站乃至整个电网的可靠性。目前变电站运维主要依靠人工巡视与检修的方式，导致运维周期长、时效性差和效率低。带电检测技术对于变电站的运维有重要影响，采用带电检测技术进行变电站运维能够发现人眼和耳朵不能发现的问题，可以提前发现变电站运基金项目;国家电网公司科技项目资助运维中存在的安全隐患，无需停电，不会影响变电站周边的用户用电，同时带电检测操作安全、便捷，结果准确、可靠。变电站设备的带电检测工作可以与日常巡视同步进行，大大提高变电站运维的效率和可靠性。
【关键词】变电站;分层分布;带电检测;运维
引言
智能化变电站是电力系统的关键构成，是连接发电厂与电力用户的重要一环。为保证电力系统的安全稳定运行，必须做好智能化变电站的运维，因此电力系统维护人员要认真及时地完成智能化变电站运维工作，有效防止智能化变电站故障导致的电力系统损失。智能化变电站相较于传统变电站运行效率更高，但管理也更加复杂，因此必须深入探讨智能化变电站的运维，以确保电力系统的安全稳定运行。
1概述
变电站的工作状况，影响着整个电网的供电能力，而变电站运维管理就是对变电站日常运行及维护的管理工作，提高变电站运维管理工作水平，有利于保障变电站运行的稳定性，进而达到提高供电质量、保证用电安全的目的。变电站在日常运行中，常常受到硬件故障、自然灾害等因素的影响，变电站运行出现故障，就会让局部地区失去电力供应，对社会发展、经济发展产生巨大的影响。使用智能化技术进行变电站的运维管理，可以大大降低工作难度，减少人力资源的投入，计算机的信息处理能力更强，可以显著提升运维管理工作的工作效率，这样可以实现对电力系统的优化。
2带电检测系统
带电检测系统作为本地监测层，主要实现对带电检测传感器的数据进行采集，并将数据发送到智能运维装置。可接入的带电检测传感器包括红外成像测温仪、局部放电检测仪、工频电场检测仪、噪声检测仪和红外摄像机等。
2.1红外成像测温仪
红外成像测温仪将红外探测模块和成像系统集成在一个传感器上的新型带电检测测温传感器。红外成像测温仪通过红外热成像的技术检测目标对象的温度，能够快速发现变电站设备的局部过热缺陷。其主要包括红外探测单元、信号采集单元、红外图像处理单元、通信单元和供电单元五个部分。红外探测器上的镜头将目标物体发出的红外光进行汇聚，红外探测器将采集的红外信号发送至信号采集单元，红外图像处理单元对采集的红外图像数据进行处理，并通过红外测温算法转换成温度数据，通信单元将数据发送到带电检测系统，供电单元为整个系统提供电能。
2.2局部放电检测仪
局部放电检测仪采用暂态地电波检测的原理进行局部放电检测，能够有效检测开关柜、环网柜、组合电器等多种设备的局部放电情况。暂态地电压的检测原理如下：在局部放电的过程中会产生电磁波，电磁波通过设备传送到地面会产生暂态电压脉冲信号。当设备发生局部放电的故障，带电设备将电子传送到相应的位置，在这一过程中会伴随着电磁波。电磁波从设备内部向外部传送的过程中与金属物质接触，就会产生瞬间电压信号，即为暂态地电压信号，通过检测暂态地电压信号就能够检测出设备的局部放电情况。局部放电检测仪主要包括暂态地电波传感器、信号调理电路、数据采集单元、数据处理单元、通信单元和供电单元六个部分。暂态地电波传感器检测设备局部放电过程中的暂态地电波信号，经过信号调理电路的滤波、放大和包络检波后由数据采集单元进行信号采集，采集的信号经过数据处理单元进行处理得出局部放电的数据，通过通信单元发送至带电检测系统，供电单元为局部放电检测仪各个模块提供电能。
2.3工频电场检测仪
工频电场检测仪主要用来检测变电站中的工频电场数据，当变电站设备出现一些典型缺陷后会引起工频电场变化。工频电场检测仪采用球形电容工频电场传感器的原理进行工频电场数据采集，其主要原理如下：球形电容工频电场检测传感器采用球形电容检测感应电压的方法来检测电场，将一个空心金属球壳切割成两部分，通过绝缘物质将两个半球连接在一起，并在两个半球中间并联一个测量电容，两个半球分别构成了传感器的两个电极。
3分层分布的变电站智能化带电运维模式
分层分布的变电站智能化带电运维系统适用于变电站电力设备的日常运维监测，通过远程主站上运行的运维监测管理平台，能够实现对不同设备、不同运维策略和任务的远程运维操作，根据不同变电站设备的典型缺陷和典型监测量选择合适数量和种类的带电检测传感器进行系统部署。多种带电检测传感器的实时跟踪检测，能够对变电站中重要设备进行实时跟踪运维数据监测。运维监测管理平台对前端采集的数据进行融合处理判决，能够快速形成运维结果和报告，提高变电站运维的实时性和可靠性。
3.1分层分布的变电站智能化运维的关键技术
分层分布的变电站智能化运维的关键是对采集的多种带电检测传感器的数据进行融合。变电站在进行智能化运维过程中传感器采集的数据具有异构性、数据量大和冗余的特点，本文采用D-S证据理论进行融合算法处理，D-S证据理论是一个融合不确定性信息的有效手段，可以对不同数据源，不同类型的数据进行快速地融合。
3.2分层分布的变电站智能化运维的创新
基于分层分布的变电站带电运维智能化系统，在某供电公司完成了所属变电站的远程智能带电运维，其创新点主要体现在以下几个方面：1）变电站运维方面，对传统运维工作中所涉及的检测项目进行在线监测，增加了部分常规的带电检测项目，例如：变电站设备的红外测温、电场强度检测、组合电器的局部放电检测、开关柜的局部放电检测和全站设备的红外监控等。2）运维人员安排方面，分层分布的变电站智能运维系统实现远程运维操作，在系统部署完成后，运维人员根据不同设备设定不同的运维策略和任务，智能运维系统自动采集数据并进行数据的融合分析处理，快速形成运维报告，运维人员根据形成的报告做进一步处理，不需要工作人员进行现场操作，可以在全天任何时间段执行运维任务，节省了运维工作人员的工作量，提高了运维效率。3）运维效率方面，变电站部署的智能运维系统各个节点同时执行运维任务，可以实现对全站设备同一个时间段的同步运维监测。分层分布式的变电站智能运维系统有效地提升了变电站的运维管理效率和智能化水平，丰富了运维的手段，节约了人力成本，减少了运维工作人员的工作量。
结语
研究了基于分层分布的变电站带电运维智能化技术，并研制了变电站智能运维装置和红外成像测温检测仪、局部放电检测仪、工频电场检测儀等新型带电检测传感器，结合分层分布的变电站智能化运维系统实际应用场景提出了智能化带电运维模式，并进行了推广应用。
参考文献：
[1]陈浩敏，郭晓斌，陈波，高维罡.基于移动互联网技术的变电运维软件设计与开发[J].自动化技术与应用，2018，37（04）：31-34+43.
[2]秦汉玮.变电运维技术中的智能化技术[J].农村电气化，2018（04）：44-46.
[3]孙艳飞.带电检测技术在变电运维中的应用[J].中国高新技术企业，2017（11）：96-97.
（作者单位：国网晋城供电公司）
【关键词】变电站;分层分布;带电检测;运维
引言
智能化变电站是电力系统的关键构成，是连接发电厂与电力用户的重要一环。为保证电力系统的安全稳定运行，必须做好智能化变电站的运维，因此电力系统维护人员要认真及时地完成智能化变电站运维工作，有效防止智能化变电站故障导致的电力系统损失。智能化变电站相较于传统变电站运行效率更高，但管理也更加复杂，因此必须深入探讨智能化变电站的运维，以确保电力系统的安全稳定运行。
1概述
变电站的工作状况，影响着整个电网的供电能力，而变电站运维管理就是对变电站日常运行及维护的管理工作，提高变电站运维管理工作水平，有利于保障变电站运行的稳定性，进而达到提高供电质量、保证用电安全的目的。变电站在日常运行中，常常受到硬件故障、自然灾害等因素的影响，变电站运行出现故障，就会让局部地区失去电力供应，对社会发展、经济发展产生巨大的影响。使用智能化技术进行变电站的运维管理，可以大大降低工作难度，减少人力资源的投入，计算机的信息处理能力更强，可以显著提升运维管理工作的工作效率，这样可以实现对电力系统的优化。
2带电检测系统
带电检测系统作为本地监测层，主要实现对带电检测传感器的数据进行采集，并将数据发送到智能运维装置。可接入的带电检测传感器包括红外成像测温仪、局部放电检测仪、工频电场检测仪、噪声检测仪和红外摄像机等。
2.1红外成像测温仪
红外成像测温仪将红外探测模块和成像系统集成在一个传感器上的新型带电检测测温传感器。红外成像测温仪通过红外热成像的技术检测目标对象的温度，能够快速发现变电站设备的局部过热缺陷。其主要包括红外探测单元、信号采集单元、红外图像处理单元、通信单元和供电单元五个部分。红外探测器上的镜头将目标物体发出的红外光进行汇聚，红外探测器将采集的红外信号发送至信号采集单元，红外图像处理单元对采集的红外图像数据进行处理，并通过红外测温算法转换成温度数据，通信单元将数据发送到带电检测系统，供电单元为整个系统提供电能。
2.2局部放电检测仪
局部放电检测仪采用暂态地电波检测的原理进行局部放电检测，能够有效检测开关柜、环网柜、组合电器等多种设备的局部放电情况。暂态地电压的检测原理如下：在局部放电的过程中会产生电磁波，电磁波通过设备传送到地面会产生暂态电压脉冲信号。当设备发生局部放电的故障，带电设备将电子传送到相应的位置，在这一过程中会伴随着电磁波。电磁波从设备内部向外部传送的过程中与金属物质接触，就会产生瞬间电压信号，即为暂态地电压信号，通过检测暂态地电压信号就能够检测出设备的局部放电情况。局部放电检测仪主要包括暂态地电波传感器、信号调理电路、数据采集单元、数据处理单元、通信单元和供电单元六个部分。暂态地电波传感器检测设备局部放电过程中的暂态地电波信号，经过信号调理电路的滤波、放大和包络检波后由数据采集单元进行信号采集，采集的信号经过数据处理单元进行处理得出局部放电的数据，通过通信单元发送至带电检测系统，供电单元为局部放电检测仪各个模块提供电能。
2.3工频电场检测仪
工频电场检测仪主要用来检测变电站中的工频电场数据，当变电站设备出现一些典型缺陷后会引起工频电场变化。工频电场检测仪采用球形电容工频电场传感器的原理进行工频电场数据采集，其主要原理如下：球形电容工频电场检测传感器采用球形电容检测感应电压的方法来检测电场，将一个空心金属球壳切割成两部分，通过绝缘物质将两个半球连接在一起，并在两个半球中间并联一个测量电容，两个半球分别构成了传感器的两个电极。
3分层分布的变电站智能化带电运维模式
分层分布的变电站智能化带电运维系统适用于变电站电力设备的日常运维监测，通过远程主站上运行的运维监测管理平台，能够实现对不同设备、不同运维策略和任务的远程运维操作，根据不同变电站设备的典型缺陷和典型监测量选择合适数量和种类的带电检测传感器进行系统部署。多种带电检测传感器的实时跟踪检测，能够对变电站中重要设备进行实时跟踪运维数据监测。运维监测管理平台对前端采集的数据进行融合处理判决，能够快速形成运维结果和报告，提高变电站运维的实时性和可靠性。
3.1分层分布的变电站智能化运维的关键技术
分层分布的变电站智能化运维的关键是对采集的多种带电检测传感器的数据进行融合。变电站在进行智能化运维过程中传感器采集的数据具有异构性、数据量大和冗余的特点，本文采用D-S证据理论进行融合算法处理，D-S证据理论是一个融合不确定性信息的有效手段，可以对不同数据源，不同类型的数据进行快速地融合。
3.2分层分布的变电站智能化运维的创新
基于分层分布的变电站带电运维智能化系统，在某供电公司完成了所属变电站的远程智能带电运维，其创新点主要体现在以下几个方面：1）变电站运维方面，对传统运维工作中所涉及的检测项目进行在线监测，增加了部分常规的带电检测项目，例如：变电站设备的红外测温、电场强度检测、组合电器的局部放电检测、开关柜的局部放电检测和全站设备的红外监控等。2）运维人员安排方面，分层分布的变电站智能运维系统实现远程运维操作，在系统部署完成后，运维人员根据不同设备设定不同的运维策略和任务，智能运维系统自动采集数据并进行数据的融合分析处理，快速形成运维报告，运维人员根据形成的报告做进一步处理，不需要工作人员进行现场操作，可以在全天任何时间段执行运维任务，节省了运维工作人员的工作量，提高了运维效率。3）运维效率方面，变电站部署的智能运维系统各个节点同时执行运维任务，可以实现对全站设备同一个时间段的同步运维监测。分层分布式的变电站智能运维系统有效地提升了变电站的运维管理效率和智能化水平，丰富了运维的手段，节约了人力成本，减少了运维工作人员的工作量。
结语
研究了基于分层分布的变电站带电运维智能化技术，并研制了变电站智能运维装置和红外成像测温检测仪、局部放电检测仪、工频电场检测儀等新型带电检测传感器，结合分层分布的变电站智能化运维系统实际应用场景提出了智能化带电运维模式，并进行了推广应用。
参考文献：
[1]陈浩敏，郭晓斌，陈波，高维罡.基于移动互联网技术的变电运维软件设计与开发[J].自动化技术与应用，2018，37（04）：31-34+43.
[2]秦汉玮.变电运维技术中的智能化技术[J].农村电气化，2018（04）：44-46.
[3]孙艳飞.带电检测技术在变电运维中的应用[J].中国高新技术企业，2017（11）：96-97.
（作者单位：国网晋城供电公司）