摘要:電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性可以通過設備的在線監(jiān)測技術得到保障，文章總結了我國關于智能變電站所采用的在線監(jiān)測技術，其中包括傳感、信息處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎悄芗夹g的原理其優(yōu)勢，分析了我國目前在線監(jiān)測發(fā)展情況，其中對于存在的問題進行研究，借此希望可以對電網(wǎng)自愈系統(tǒng)提供可靠的依據(jù)。

關鍵詞：智能變電站；在線監(jiān)測；技術

1 智能變電站在線監(jiān)測技術存在的問題

1.1 在線監(jiān)測技術共享功能需要進一步完善

要想實現(xiàn)智能變電站與供電系統(tǒng)中各個組成部分的信息數(shù)據(jù)共享功能，就必須要保證各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集速率保持在一個相同的水平。這樣一來，就需要另外建立一個數(shù)據(jù)信息收集系統(tǒng)，將供電系統(tǒng)中各組成部分采集到的數(shù)據(jù)收集起來，然后再對數(shù)據(jù)傳輸速率進行統(tǒng)一處理。這種方式的應用，不僅會降低智能變電站的工作效率，而且也會在一定程度上加大成本投入。

1.2 在線監(jiān)測技術的網(wǎng)絡選擇有待提高

網(wǎng)絡連接方式以及數(shù)據(jù)傳輸速率，是影響在線監(jiān)測技術在智能變電站中應用有效性的關鍵因素。所以，在選擇在線監(jiān)測技術所使用的網(wǎng)絡平臺時，必須要根據(jù)實際需要，選擇更加經(jīng)濟、高效的供電網(wǎng)絡系統(tǒng)。就當前供電系統(tǒng)中的網(wǎng)絡選擇方式來看，以太網(wǎng)的選擇是比較普遍的。在應用以太網(wǎng)來搭建供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)時，首先，要注意的就是網(wǎng)絡系統(tǒng)與變電站的兼容性，以確保智能變電站的穩(wěn)定運行;其次，在建立網(wǎng)絡系統(tǒng)時，必須要根據(jù)時代發(fā)展需要，設計具有雙向通信功能的網(wǎng)絡通道，以保證變電站工作的高效性;最后，就是網(wǎng)絡選擇的經(jīng)濟適用性，在保證供電質(zhì)量的基礎上，適當?shù)目刂瞥杀就度搿?/p>

1.3 在線監(jiān)測技術的穩(wěn)定性較低

變電站主要是用來改變電壓的，其工作的穩(wěn)定性將直接影響到用戶的用電質(zhì)量。因此，提高在線監(jiān)測技術在智能變電站中應用時的穩(wěn)定性是十分必要的。在線監(jiān)測技術主要是采用數(shù)字信號的模式來傳遞信息的，在運行過程中極易受到天氣狀況、氣溫高低等外界因素的影響，從而使得在信息傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、延時傳送等問題，對供電安全造成威脅，降低用戶的用電質(zhì)量，為人們的生活帶來不便。

2 在線監(jiān)測技術

2.1 智能傳感器技術

美國宇航局最先提出智能傳感器技術，主要應用于宇宙飛船測量的空間參數(shù)。如今的傳感器技術早以脫離最初的技能，走出單一化集成走向了微型、網(wǎng)絡化發(fā)展。

智能傳感器高于傳統(tǒng)傳感器，并多出了網(wǎng)絡及多項傳感技術，綜合性質(zhì)強，對于智能一次設備狀態(tài)信息采集而言，占據(jù)十分有利的優(yōu)勢，同時可以完成傳輸、存儲、分析、故障判定、處理依據(jù)等等性能。

傳統(tǒng)傳感器本身以機電化為準，機電測量本身容易受外界干擾，為此，所得出來的參數(shù)存在誤差，靈活性低下，絕緣性不強，穩(wěn)定性差等，眾多的不足，讓傳統(tǒng)的傳感器根本無法適應于現(xiàn)代電網(wǎng)的需求。而智能傳感器卻恰恰相反，精準度更強，穩(wěn)定性更好。

智能傳感器同時還可以自動編程，對于數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，信息采集的可靠性，帶來一定的穩(wěn)定基礎，同時智能傳感器本身的性價比要高，維修方便，安裝更為簡單，所占面積小，重量輕的伏兵，本身的電磁兼容性極佳，對于出現(xiàn)的故障更容易做出正確的判斷。智能傳感器本身還擁有遠程控制能力，及智能數(shù)據(jù)交換能力，這兩在技術是智能一次設備在線監(jiān)測的重要技術。

目前，智能傳感器技術不僅普遍應用于在線監(jiān)測技術，同時在汽車、航空等領域也被廣泛應用，未來發(fā)展可見十分具有優(yōu)勢。

2.2 智能信息處理技術

智能信息處理技術其實就是一個綜合及完善的過程，把所得到的全部信息進行整理，然后通過信息得到相關的數(shù)據(jù)，智能信息處理技術就是一個綜合及獲取的過程。隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，日益增加的需求量，從而導致了信息獲取量增大，信息量增加，這樣會對于在線監(jiān)測及診斷帶來更多的壓力。

醫(yī)用CT機通過智能信息處理技術進行圖像處理，這是智能信息處理技術的最早應用，一般都是應用于高精密設備之中。多年來，隨著計算機技術的廣泛應用以及快速發(fā)展，計算機技術及信號處理技術成為了常用于技術之一。而智能信息處理技術也被廣泛應用于各行各業(yè)之中，例如交通、網(wǎng)絡、電力系統(tǒng)、等等都借助智能信息處理技術進行監(jiān)測及故障維護等2.3 數(shù)據(jù)傳輸技術

在線監(jiān)測技術需要信息安全穩(wěn)定可靠性來實現(xiàn)。WAMS的普遍使用，為在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了有力的信息源，WAMS的使用需要通信系統(tǒng)強大的穩(wěn)定性，極少的誤差性，魯棒性、冗余性才能很好的使用。而這樣的技術不僅需要保護及控制都相對穩(wěn)定，同時寬帶網(wǎng)也需要穩(wěn)定性，并且可以一次設備或者網(wǎng)絡出現(xiàn)故障的時候都可以保持繼續(xù)運作的作用。

一般情況下，有三種傳輸方式，光纖、無線、兩者綜合的通信方法，就可以進行在線監(jiān)測與設備間的信息傳輸，光纖一般采用以太網(wǎng)無源組網(wǎng)，可以進行傳輸信息的功能。無線則是通過光網(wǎng)絡單元Optical Network Unit，ONU）接入點入手進行通信。

3 智能變電站在線監(jiān)測的應用分析

3.1 變壓器的在線監(jiān)測

變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)包括兩大部分，分別為本體監(jiān)測子系統(tǒng)和輔助設備監(jiān)測子系統(tǒng)。兩個子系統(tǒng)各有監(jiān)測的重點，本體監(jiān)測子系統(tǒng)可以監(jiān)測變壓器溫度、鐵芯接地電流、負荷、局部放電、微水、油中溶解氣和套管絕緣等信息；輔助設備監(jiān)測子系統(tǒng)可監(jiān)測冷卻系統(tǒng)、有載分接開關和氣體繼電器的狀態(tài)。

在線監(jiān)測系統(tǒng)通過加裝傳感器，采用微電子、故障診斷及計算機技術等多種先進技術，實現(xiàn)了對電力變壓器負荷、油中溶解氣體、溫度、局部放電、鐵芯接地電流、套管絕緣、微水、冷卻系統(tǒng)和有載開關等多種信息全方位的采集，并將采集來的信息，接入到的故障診斷模型中，結合變壓器的狀態(tài)參數(shù)、型號、使用年限、外力影響等，對變壓器的運行狀況作出準確評價；預測變壓器可能出現(xiàn)的問題、程度、類型、故障發(fā)展的趨勢以及可能產(chǎn)生的嚴重后果，可以采取的積極有效的措施等等，達到保證設備安全、穩(wěn)定、可靠運行的目的。

3.2變壓器在線監(jiān)測智能控制柜

變壓器智能在線監(jiān)測系統(tǒng)智能柜一般包括以下單元：溫度及負荷監(jiān)測單元、局部放電監(jiān)測單元、鐵芯接地電流監(jiān)測單元、油中微水監(jiān)測單元、油中溶解氣體監(jiān)測單元、套管絕緣監(jiān)測單元和輔助設備監(jiān)測單元。智能柜就安裝在封開變電站的主變間隔內(nèi)，通過高速網(wǎng)絡網(wǎng)接口與監(jiān)測中心的服務器實時時刻保持通信，將變壓器的所有狀態(tài)信息傳到服務器中。智能變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)傳感器包括溫濕度傳感器、油溫傳感器、電流傳感器、以及高頻傳感器等，監(jiān)測裝置或監(jiān)測功能組按照變壓器配置，安裝于主變壓器在線監(jiān)測就地控制柜中。

3.3 監(jiān)測中心服務器

監(jiān)測系統(tǒng)服務器主要完成各功能單元的數(shù)據(jù)采集存儲，故障診斷、分類報警，各種數(shù)據(jù)分析，主要參數(shù)配置及網(wǎng)絡服務器等功能。支持 IEC61850 規(guī)約，接入變電站綜自系統(tǒng)。故障診斷專家系統(tǒng)將相關各類數(shù)據(jù)進行融合，通過對變壓器的運行狀況進行綜合分析、評價，建立變壓器運行管理標準庫。

3.4變壓器鐵芯接地在線監(jiān)測系統(tǒng)

鐵心接地電流的監(jiān)測選用的是復合電流互感器，采用穿心式結構，集中監(jiān)測局放和鐵心接地信號，采集的信號直接存入 IED，去掉雜亂信號信號，得到實際接地泄漏電流信息；然后利用后臺對鐵心真正的運行情況進行分析、判斷、預測，及早發(fā)現(xiàn)問題并處理。

3.5 變壓器油色譜在線監(jiān)測

變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置按預設的周期連續(xù)在線監(jiān)測處變壓器油中溶解的 H2、C0、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6 等特征氣體的含量。所取油樣數(shù)入油氣分離裝置進行脫氣，采用真空油氣分離的方式，將分離的氣體接入檢測系統(tǒng)，通過傳感器，色譜柱，將氣體含量轉(zhuǎn)換為便于檢測的電壓信號。