变电站在线监测的必要性

1、    在线监测的应用背景：

随着社会和经济的发展，电力用户对供电可靠性的要求越来越高。变电站设备定期检修，为电力系统的稳定运行起到了促进作用，随着检测技术的发展进步，也暴露出一些不足。

2018年2月国家电网提出了打造业务电力泛在物联网目标，随着物联网、大数据等技术的发展，电气设备状态监测技术也在不断创新和完善。将一次设备的状态传感器置于智能终端内，实现一次设备的状态检修，简化检验项目，甚至取消定期检验。减少二次设备定期计划检修维护，降低检修费用，减少停电时间，进一步降低变电站全寿命周期成本。

智能变电站的状态监测更加智能化、全面化。尤其是人工智能技术的引入，实现了对设备状态的精准预测和判断；通过构建完善的监测网络，实现对电网的实时监测和数据分析，为电网的智能化运维提供全面、高效的解决方案‌。

2、    变电站主设备存在的问题

随着我国变电站运行年限逐渐变长，通过对大量生产安全事故的调查分析发现，绝大多数生产安全事故主要源于：

线路长期过载运行、绝缘老化、接点松动等导致的短路、漏电、过温类故障在所难免，突然断电、电气火灾等电气安全事故日益增多；

SF6气体在GIS组合电器内，经过长时间的高温影响而分解，导致GIS的绝缘性能降低，容易发生安全事故；

电气设备运行管理缺乏有效的技术手段，大多数仍以人工巡检为主，漏检多，效果差。例如，实际运行中的变压器、GIS、高压开关柜根本无法打开检查，电缆沟、电缆桥架由于有盖板和封堵设施的存在也很难检查，存在很多监测盲区。因此一次设备绝缘缺陷过载或是老化等导致的电气事故的主要原因。

3、    变电站电气设备在线监测的意义

n  提升运行效率‌：通过实时监测智能变电站内设备的状态，及时发现异常情况，减少人工巡检的频率和强度，提高运行效率‌。

n  保障电网安全‌：在线监测能够实时掌握设备的健康状况，及时发现和处理安全隐患，减少电网事故的发生，保障电网的安全稳定运行‌。

n  促进智能化发展‌：智能变电站的核心目标是实现电力系统的智能化，在线监测是实现这一目标的关键环节。通过对设备的实时监测和数据分析，为电网的智能化决策提供有力支持‌。

n  减少人工巡检负担‌：智能变电站状态监测系统集环境监控、设备联动、视频监控、安防监控等功能于一体，大大减少巡检人员工作强度，弥补变电站取消运行人员直观性不强的弱点，加强对变电站的安全保卫工作，提高变电站运行水平‌。

n  提高故障诊断的及时性与准确性‌：通过高效的数据处理与深度分析能力，AI技术能够快速且准确地定位故障特征，极大地提升故障诊断的及时性与准确性。例如，深度学习算法在处理变压器/GIS局部放电复杂信号时，能够精确区分不同类型的放电故障‌以及放电位置。

n  智能诊断与精准预测性维护‌：基于AI的诊断模型能够综合考量多种因素，实现对变电站设备故障的智能诊断和精准预测。通过实时监测设备运行参数并结合历史数据、老化状况、环境因素等多维度信息，预测设备可能发生的故障类型、时间节点以及严重程度，从而为运维人员制定科学合理的检修决策提供有力依据‌。

4、    在线监测整体方案及解决的问题

n  在线监测系统介绍：

智能变电站综合监测诊断系统采用智能传感技术与一次设备深度融合，在确保被监测设备安全可靠的同时，通过在线监测手段为变电站监测提供了一体化的信息采集、分析处理、存储、诊断和应用基础，为电力设备高效运维提供了重要支撑。

智能变电站综合监测诊断系统主要由设备感知层、汇集节点层、综合分析、处理终端组成，遵循DL/T860标准与间隔层设备通讯，提供变电站内运行的人机界面，实现站内各类综合监测单元或状态监测信息数据的接入、处理、计算、分析、诊断、展示（包括实时数据，历史数据）趋势判断和设备状态预警等功能，智能变电站综合监测诊断系统可与变电站信息一体化平台进行数据交换。

n  综合诊断系统解决的问题

²  没有统一的在线监测后台系统，每个厂家均有一个后台系统，查看数据不方便，需要登录到各个厂家的后台上看数据，信息共享难；

²  用户想使用统一后台，但各个厂家的接口规范不统一，无法采用统一的规约接入；

²  有统一的后台，但现场设备的接入规范不统一，接口众多，导致工作量和维护量均大大增加。

²  有统一的后台，但数据往主站发送缺少统一、有效的手段，使得变电站在线监测系统无法很好发挥的作用。

²  智能变电站综合监测诊断系统联动下层多种监测子系统，全方面、多维度的整合、判断主设备存在的缺陷及预测可能出现的问题。

5、    综合诊断系统的特点：

n  提供标准的 DL/T 860-61850 标准规约接入全站各类型的在线监测数据。

n  系统兼容/EC61850、IEC103、IEC104、12、LORA无线传输等主流的电力通信协议，实现数据的快速接入。

n  对于不提供 DL/T 860-61850 规约的在线监测装置，通过CMU(通信管理单元) 实现规约的转换，然后再通过 DL/T 860-61850 规约接入到SY.S100系统。

n  对于原有的系统，可以通过增加 DL/T860 规约来实现数据通信；也可以采用 WEB Services 等其它的方式实现数据的交互。

n  提供串口、便于其它的特殊装置或原有的在监测装置的数据接入，方便实现系统向上兼容和扩展。

n  配置方便：配置工具使用方便，只需要在本地计算机上配置好后，上传到SY.S100系统导入即可，配置支持导入导出。

n  通讯监视：使用监视工具可在本地计算机上实时监视通讯过程，包括报文收发和报文解释，实时监视通讯的数据，实时进行控制。

n  长期运行：除了硬件狗保证外（选用专用硬件），软件也设置了监控程序， 保证程序失效时可以自复位。