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[摘 要]在对变电站设备智能状态监测系统的构成进行论述的基础上，探讨了电力设备智能状态监测技术的应用。同时分析了电力设备智能状态监测专家系统的应用，并为智能变电站状态检测系统的运行管理提出了相关建议。
[关键词]智能变电站；状态监测技术；运行管理
中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0386-01
0、引言
电力变电站是电力部门的骨干企业，其担负这电力线路的架设与生产，其站内的电气设备联系紧密、线路复杂，且存在着大量的节点、大型变压器等，是电力部门安全防范及生产运行质量控制及管理的关键部门。为了确保变电站中的安全稳定运行，各级供电企业在每年的运营过程中都投入了大量的人力、物力等资源来维护变电站的安全运营。在通常情况下，检修人员通过色谱监测、微水密度监测、设备温度监测等检修工作来保证设备的正常运行。在开展这些工作的过程中，都需要检修工作人员持检修设备到每个站点对设备进行逐一检修，存在着工作量大、工作任务繁重的特点，而且不能实现24小时监测，存在着较多的安全隐患。
随着通信技术的应用及发展，状态检测技术在电力系统的生产及管理工作中的应用日趋广泛，成为了当前电网稳定运行的重要技术途径。近几年，全国开始有步骤的建立智能变电站状态监测系统，在一定程度上为人们所关注的设备运行状态参数提供了有效途径。
1、变电站设备智能状态监测系统的构成
变电站设备的智能状态检测就是通过使用传感器。计算机、通信网络技术等方式及时的获得变电站中设备的综合特征参数，并结合对应的专家系统软件对所运行的系统设备进行分析处理，最终对设备的可靠性、剩余寿命等进行预测。从而能够及时的发现系统中潜在的故障，实现供电系统运行可靠率的提高，为变电站设备状态监测及检修工作提供依据，并为及时发现其中的设备存在的异常状况，确保变电站的安全稳定运行。因为变电站中的电力设备种类较多，而且结构功能各异，状态检测的类型也存在较大的差别。但是，任何类型的检测系统那个都需要通过数据信号采集、数据传输以及数据的分析处理与诊断三个程序才能完成系统检测工作。
在信号检测及采集过程中，主要是针对不同故障所产生的气体进行检测，如表1所示。在状态检测系统构建中需要根据检测对象故障类型的不同采用对应的检测设备。
表1 不同故障类型所产生的气体种类
变电站中的电磁环境相对复杂，所采集得到的模拟信号在传输的过程中容易受到来自外界各种电磁干扰而产信号失真的问题。为了能够解决模拟信号在远距离传输过程中导致的信号失真问题，现在多将微弱的模拟信号进行就地转化，通过使用现场总线技术，将信号交由主机技能型循环检测、处理。
根据IEC61850中关于变电站功能、通信网络以及整体系统的构造分层设定等相关论述。将智能变电站的整体结构分为三层，即过程层、间隔层和站控层。其中，通过分层分布的结构方式应用模块化设计方式以及现场总线控制技术，将变电站的数据采集以及数据处理系统设置在主控室中。之后，通过网络将多个变电站监测所得到的诊断数据及结果进行汇总，最终得到变电站电气设备的状态监测数据。
2、电力设备智能状态监测技术的应用
因为变电设备的状态检测工作是一个跨部门、跨系统的大型综合管理信息系统。例如某供电公司的变电站状态监测系统的监测涉及到的相关部门包括了生产技术部门、调控中心、安监部门、监控中心等多个部门。同时，涉及到的系统包括PMIS，SCADA，EMS等。而涉及到的变电装置有变压器综合管理系统、GIS监测装置、避雷设备检测装置以及断路器监测装置等。因此，在应用智能状态监测技术建设状态监测系统的过程中，不但要考虑各个子模块相对独立的功能以及开放性要求，同时还必须考虑其与其他相关模块的集成性能。
以变电站的一次设备状态监测系统的构建为对象，设计了如图1所示的监测系统功能，该结构功能图涵盖了变电站中主要的一次设备的状态监测项目。
3、电力设备智能状态监测专家系统的应用
所谓的专家系统（Expert Systems），就是利用人工智能技术而针对某型具体的功能需要而构建的一套智能化策略构建体系。通俗的讲，其即为关于某一类专业问题求解工作的一种智能软件。该系统在对应的领域当中具有与相关专家等同水平的智能程序系统，通过综合该领域中专家多年累积的经验知识，模拟人的思维特点，为相关问题提供决策。专家系统通过知识的推力，在问题领域当中构建一个满意的答案，即通过“知识+推理”的模式进行设计决策。
该种模式与传统的计算机程序所采用的“数据结构+算法”模式相比，其能够实现“智能监测、智能决策、智能管理、智能验证”的最终目的。而智能变电站的故障诊断环节是智能变电站工作的一个重要内容，其依据变电站中的电气设备，例如断路器、变压器、避雷器以及其他的容性互感器等一次设备进行对应的开发和研究，利用数学模型与专家评估模型两个数据模块对智能检测模块的智能模型进行改进。从而将历史数据库当中监测得到的数据进行推理和分析，诊断得到变电站中电力设备的运行情况，为变电站设备的运行状况监测提供数据依据。
在具体的应用过程中也可以通过使用人机交互诊断的混合式推理策略，为变电站的运行及状态监测工作提供最终的目标与技术。
4、智能变电站状态检测系统的设计、运行管理建议
当前，电力系统中依然有相当一部分的变电站是采用有人值守与定期检修相结合的方式进行管理的。而通过建设智能变电站系统则能够有效的改善这种情况。但是，在设计、调试、运行管理等工作中却存在着较大的挑战，为了保证智能变电站的状态监测系统能够正常运行，应该注意如下几个方面：
（1）智能变电站状态检测系统的检修工作必须按照顺序控制和工作票自动管理系统进行综合处理，然后通过自动生成设备及网络安全处理卡的方式形成有效、可靠的安全隔离。
（2）工作票自动管理系统必须按照系统方式进行黑的调度、安排，最终自动生成对应的内容及步骤，并进行持续的自校核、监控等。
（3）通过综合应用在线状态检测以及实时数据分析技术，可以对变电站中的主要一次设备的运行状况进行监测。通过建立完整的数据统一信息平台，为各高级应用系统进行统一、标准及规范的数据存取访问与传送。其中，信息一体化平台可以用来作为变电站的信息输出接口，能够完成变电站的监控工作。为了保证变电站信息的安全性，信息一体化平台必须与当前的监控体系相互独立，不能影响变电站中设备的正常运行及控制。
结语：
在智能变电站的实际运营管理过程中，必须加强智能设备的接入检测、管理等工作，这主要是由智能变电站相关设备及技术处于发展阶段所决定的，通过建立完善的检测、检定体系才能够切实提供设备的整体智能化水平。
参考文献
[1] 陈红许.智能变电站二次设备的状态检监测技术研究[J].企业技术开发，2012（9）.
[2] 金逸，刘伟.智能变电站状态监测技术及应用[J].江苏电机工程， 2012（02）.
[3] 许万军，孝小昂.智能变电站综合状态监测系统的研究与应用[J].陕西电力，2010（10）.
[关键词]智能变电站；状态监测技术；运行管理
中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0386-01
0、引言
电力变电站是电力部门的骨干企业，其担负这电力线路的架设与生产，其站内的电气设备联系紧密、线路复杂，且存在着大量的节点、大型变压器等，是电力部门安全防范及生产运行质量控制及管理的关键部门。为了确保变电站中的安全稳定运行，各级供电企业在每年的运营过程中都投入了大量的人力、物力等资源来维护变电站的安全运营。在通常情况下，检修人员通过色谱监测、微水密度监测、设备温度监测等检修工作来保证设备的正常运行。在开展这些工作的过程中，都需要检修工作人员持检修设备到每个站点对设备进行逐一检修，存在着工作量大、工作任务繁重的特点，而且不能实现24小时监测，存在着较多的安全隐患。
随着通信技术的应用及发展，状态检测技术在电力系统的生产及管理工作中的应用日趋广泛，成为了当前电网稳定运行的重要技术途径。近几年，全国开始有步骤的建立智能变电站状态监测系统，在一定程度上为人们所关注的设备运行状态参数提供了有效途径。
1、变电站设备智能状态监测系统的构成
变电站设备的智能状态检测就是通过使用传感器。计算机、通信网络技术等方式及时的获得变电站中设备的综合特征参数，并结合对应的专家系统软件对所运行的系统设备进行分析处理，最终对设备的可靠性、剩余寿命等进行预测。从而能够及时的发现系统中潜在的故障，实现供电系统运行可靠率的提高，为变电站设备状态监测及检修工作提供依据，并为及时发现其中的设备存在的异常状况，确保变电站的安全稳定运行。因为变电站中的电力设备种类较多，而且结构功能各异，状态检测的类型也存在较大的差别。但是，任何类型的检测系统那个都需要通过数据信号采集、数据传输以及数据的分析处理与诊断三个程序才能完成系统检测工作。
在信号检测及采集过程中，主要是针对不同故障所产生的气体进行检测，如表1所示。在状态检测系统构建中需要根据检测对象故障类型的不同采用对应的检测设备。
表1 不同故障类型所产生的气体种类
变电站中的电磁环境相对复杂，所采集得到的模拟信号在传输的过程中容易受到来自外界各种电磁干扰而产信号失真的问题。为了能够解决模拟信号在远距离传输过程中导致的信号失真问题，现在多将微弱的模拟信号进行就地转化，通过使用现场总线技术，将信号交由主机技能型循环检测、处理。
根据IEC61850中关于变电站功能、通信网络以及整体系统的构造分层设定等相关论述。将智能变电站的整体结构分为三层，即过程层、间隔层和站控层。其中，通过分层分布的结构方式应用模块化设计方式以及现场总线控制技术，将变电站的数据采集以及数据处理系统设置在主控室中。之后，通过网络将多个变电站监测所得到的诊断数据及结果进行汇总，最终得到变电站电气设备的状态监测数据。
2、电力设备智能状态监测技术的应用
因为变电设备的状态检测工作是一个跨部门、跨系统的大型综合管理信息系统。例如某供电公司的变电站状态监测系统的监测涉及到的相关部门包括了生产技术部门、调控中心、安监部门、监控中心等多个部门。同时，涉及到的系统包括PMIS，SCADA，EMS等。而涉及到的变电装置有变压器综合管理系统、GIS监测装置、避雷设备检测装置以及断路器监测装置等。因此，在应用智能状态监测技术建设状态监测系统的过程中，不但要考虑各个子模块相对独立的功能以及开放性要求，同时还必须考虑其与其他相关模块的集成性能。
以变电站的一次设备状态监测系统的构建为对象，设计了如图1所示的监测系统功能，该结构功能图涵盖了变电站中主要的一次设备的状态监测项目。
3、电力设备智能状态监测专家系统的应用
所谓的专家系统（Expert Systems），就是利用人工智能技术而针对某型具体的功能需要而构建的一套智能化策略构建体系。通俗的讲，其即为关于某一类专业问题求解工作的一种智能软件。该系统在对应的领域当中具有与相关专家等同水平的智能程序系统，通过综合该领域中专家多年累积的经验知识，模拟人的思维特点，为相关问题提供决策。专家系统通过知识的推力，在问题领域当中构建一个满意的答案，即通过“知识+推理”的模式进行设计决策。
该种模式与传统的计算机程序所采用的“数据结构+算法”模式相比，其能够实现“智能监测、智能决策、智能管理、智能验证”的最终目的。而智能变电站的故障诊断环节是智能变电站工作的一个重要内容，其依据变电站中的电气设备，例如断路器、变压器、避雷器以及其他的容性互感器等一次设备进行对应的开发和研究，利用数学模型与专家评估模型两个数据模块对智能检测模块的智能模型进行改进。从而将历史数据库当中监测得到的数据进行推理和分析，诊断得到变电站中电力设备的运行情况，为变电站设备的运行状况监测提供数据依据。
在具体的应用过程中也可以通过使用人机交互诊断的混合式推理策略，为变电站的运行及状态监测工作提供最终的目标与技术。
4、智能变电站状态检测系统的设计、运行管理建议
当前，电力系统中依然有相当一部分的变电站是采用有人值守与定期检修相结合的方式进行管理的。而通过建设智能变电站系统则能够有效的改善这种情况。但是，在设计、调试、运行管理等工作中却存在着较大的挑战，为了保证智能变电站的状态监测系统能够正常运行，应该注意如下几个方面：
（1）智能变电站状态检测系统的检修工作必须按照顺序控制和工作票自动管理系统进行综合处理，然后通过自动生成设备及网络安全处理卡的方式形成有效、可靠的安全隔离。
（2）工作票自动管理系统必须按照系统方式进行黑的调度、安排，最终自动生成对应的内容及步骤，并进行持续的自校核、监控等。
（3）通过综合应用在线状态检测以及实时数据分析技术，可以对变电站中的主要一次设备的运行状况进行监测。通过建立完整的数据统一信息平台，为各高级应用系统进行统一、标准及规范的数据存取访问与传送。其中，信息一体化平台可以用来作为变电站的信息输出接口，能够完成变电站的监控工作。为了保证变电站信息的安全性，信息一体化平台必须与当前的监控体系相互独立，不能影响变电站中设备的正常运行及控制。
结语：
在智能变电站的实际运营管理过程中，必须加强智能设备的接入检测、管理等工作，这主要是由智能变电站相关设备及技术处于发展阶段所决定的，通过建立完善的检测、检定体系才能够切实提供设备的整体智能化水平。
参考文献
[1] 陈红许.智能变电站二次设备的状态检监测技术研究[J].企业技术开发，2012（9）.
[2] 金逸，刘伟.智能变电站状态监测技术及应用[J].江苏电机工程， 2012（02）.
[3] 许万军，孝小昂.智能变电站综合状态监测系统的研究与应用[J].陕西电力，2010（10）.