高电压设备在线监测技术在智能电网中的研究与实施

梁常梅

摘 要：高电压设备在线监测技术是电力系统的重要环节之一，其主要的数据来源于整个电网系统。随着国民经济的不断发展，随着各行各业对电能需求量的不断上升，电力工作人员面临的工作压力也日益增加。传统的人工高电压设备检测已经不适用于当代电力行业发展的步伐。在信息技术高速发展的基础上，在线监测已经成为了主流发展的方向。该文主要从高电压设备的具体检测要求入手，浅谈智能电网建设中高电压设备在线监测技术的应用。

关键词：智能电网 在线监测 高电压设备

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（b）-0003-02

在電力部门的经济工作中，高电压设备检测是最重要的组成部分之一，是保证高电压设备可靠、准确运行的关键，还可以作为管理决策、经营指导和发展生产的动力。在国家实行厂网分开和电力体制改革之后，电力企业对高电压设备技术管理的要求也日益提高。但是由于我国智能电网建设的起步较晚，技术手段还不完善。因此，在高电压设备的智能电网管理中依然有很多问题存在。改善现有的工作方式，积极探索新的技术管理手段势在必行。

1 智能电网的特征

智能电网是一个庞大的、具有高科技含量的电力体系，其中包含了多个输电体系和配电体系，其能够迅速对电力市场的总体需求与公司的需求作出反应。此外，智能电网的组织结构非常智能，传输信息的速度非常快，便于更好地服务于用户[1]。从长远角度来看，构建智能电网也是电网建设中投资最少的方式，值得推广使用。其具有环保特性，该特点与现阶段我国生态经济的要求相符合，同时也要求电网资源可以再次进行加工利用，使工业生产对生态环境的污染得到了有效的降低。同时其还具有交互性，在智能电网构建之后，在向用户供给能源的过程当中，需要建立一个良好的市场沟通体制，及时、准确地掌握客户的需求，优化自身的服务品质。

2 在线监测技术在智能电网中的研究与应用

智能电网相比于传统电网，对电网全景信息的重视程度更高，获取能力也更强。利用在线监测技术，能提升高压设备实施状态数据的精确性，从而便于工作人员对设备的运行状态进行准确评估，还可以优化系统的运行方式，增强系统的稳定性、安全性。

整个高电压设备综合误差中，应首先针对设备指数误差进行考核，然后才是测量二次回路压降的参数、传感器误差等。在现场运行时，设备的误差是不断变化的[2]。在校验电压误差时候，由于现场负荷状况的变化是动态的，功率因数也不是一成不变，特别是暂态过程对误差的影响比较严重。循环监测一组电能表的误差，不仅可以知道在不同工作状态下电压误差的变化是否满足监测标准的要求，还可以了解在负荷变化中该电压设备误差的变化状况。

传感器是高电压设备的感知元件，其可以将设备的状态信息转化为可测量信息。现阶段我国的高压设备制造商对设备的检测重视程度很低，通常都是由监测技术供应商来为设备安装检测功能。其可能将部分传感器改装成高压设备，会极大降低设备的安全性。对于外置传感器，其可能会对设备的绝缘性产生影响。所以在高压设备的设计之初，就应该将监测技术纳入设计要求。应该留有专门的位置安置外置传感器，这样可以在不影响美观性的前提下提升设备的整体性，也可提升高压设备的安全质量，增强设备的自检测能力。

3 在线监测技术在智能电网中的具体应用

3.1 地理信息系统在线监测

在智能电网的高电压设备在线监测中，地理信息系统的的检测范围主要涉及气压、局部放电等指标。其可以对采集的数据进行显示、输出、分析、处理和更新，为决策提供了科学性，并可以对地形进行一个三维立体模型的构建，建立电力线路走向的地图查询和三维漫游的系统。因为内部缺陷，局部放电可能会产生电磁辐射、超声波、电脉冲等，因此具体的在线监测方法包括超高频检测法、超声波检测法、电脉冲检测法[3]。通过GIS能够精准、快速地获得其定位信息，对这些信息进行综合利用可以对影响区域进行有效的规避，从而设计出一个符合实际情况的电力线路，减少了拆迁的情况，线路长度也有效缩短，有利于增强高电压设备的稳定性。

3.2 避雷器在线监测

工频电压的冲击是影响高电压设备避雷器的重要因素，由于长期使用会极大地降低阀片的使用寿命，从而影响避雷器的正常使用。高电压设备的处理方式主要有不接地、高阻接地、低阻接地、直接接地。可以通过检测电容电流和发生故障时电压的实际变化，来弥补电容电流检测对于阀值设定精度要求高的缺陷，还可以防止其他暂态信号误导[4]。目前针对避雷器的监测主要涉及两方面，一方面是动作次数指标监测，如果计数器的电流较少，则说明避雷器处于正常工作状态。而雷雨天气时，计数器的电压会出现剧烈波动，此时计数器就会发生动作记录放电次数。另一种则是泄漏电流监测。其主要是检测避雷器阻性电流和全电流。当阀片出现故障时，阻性电流的比重会有明显增长，以此可以作为避雷器运行状态的判断依据。

3.3 电容型设备在线监测

现代智能电网高电压设备主要包括电流、电压互感器等设备。电容型设备的绝缘性能对电网的稳定性、安全性会产生直接的影响，因此加强电容型设备的绝缘性监测势在必行。电容量检测时电容型设备监测工作的重点是通过对电容型设备接线端钮上端电压的采集计算出相应参数，可以将电压信号分路送到压降测试单元，再和二次端电压进行直接比较。整个计算过程单位均为向量，保证同步进行角差与幅值的测量。相比于其他技术，这种监测技术具有良好的稳定性、合理性、可操作性。

3.4 变压器设备在线监测

变压器设备检测主要包括两方面，分别是对局部放电现象的实时监控与对变压器油内溶解气体数量及类型的监测。变压器设备的强磁及其他电动、电力控制类负荷所产生的高频电波可能会干扰脉冲传输线路，出现信号异变，特别是脉冲在常数过高的时候，抗干扰能力更差。因此监测系统在脉冲输入端子处要进行脉冲整形，避免出现信号畸变影响测量工作顺利进行。另外，在安装前还应将信号传输、屏蔽电缆的方式纳入考虑范围，尽量降低现场不利因素带来的负面影响。溶解气体技术目前广泛应用于变压器设备监测，其具有高效、廉价、快捷等优势，可以有效弥补传统监测周期长的缺点，可以在短时间内实现对高电压设备运行状态的在线监测。

4 结语

随着政府对科学技术水平的重视程度越来越高，我国的智能电网取得了很大的发展，在高电压设备的在线监测工作中，出现了很多新型监测技术，形成了变电站全方位、多层次监控的智能化变电站状态监测系统。利用在线监测数据，工作人员可以准确判断出设备的使用寿命。增强高电压设备在线监测技术，可以优化设备的检修模式，提升电网运行的可靠性水平。

参考文献

[1] 拉贵，扎西曲达，尼玛石达，等.高电压设备在线监测技术在智能电网中的研究与实施[J].四川电力技术，2012（3）：78-81.

[2] 黄海波，何智强，万勋，等.高电压设备在线监测技术在智能变电站的应用[J].湖南电力，2013（S1）：52-54.

[3] 丁祥.高压设备在线监测技术在智能电网中的应用[J]. 民营科技，2014（10）：69.

[4] 孙强.智能电网中高电压设备在线监测技术的实施[J]. 科技风，2015（22）：106.