1 引言
　　智能變電站是智能電網建設的重要組成部分，變電站作為電網的重要一環，設備的安全運行是實現堅強智能電網的關鍵。變電站一次設備在線監測尚無統一的技術標準，在智能變電站中，IEC61850標準為組建在線監測網絡，將不同設備在線監測的相關數據信息整合提供了有效途徑。許多學者對數字化變電站內主要一次設備在線監測技術進行了研究，應用IEC61850 建立了檢修輔助決策系統。
　　電力設備近年來在線監測技術發展很快，絕大多數變電站設備及發電機、電纜、線路絕緣子等都有在線監測項目。但是也存在一些問題：變電站自動化系統信息共享程度較低，綜合利用效能還未充分發揮;主控室里各種設備監測系統各自獨立運行，不僅浪費了空間資源和計算機資源，同時也增加了值班人員的工作量，必須在不同的計算機之間進行大量的操作。
　　目前，我國智能變電站一、二次設備作為變電站的重要資產，及時、全面掌握設備的運行狀態、健康狀況及其所處環境等要素對于變電站乃至整個電網的安全穩定運行至關重要，實現變電站設備的狀態檢修對于提高設備運行可靠性、降低運行維護費用等意義重大。
　　2 智能變電站
　　智能變電站作為智能電網的重要組成部分，根據智能變電站技術導則，其定義為：智能變電站是采用先進、可靠、集成的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。這個概念使得更加可靠、高效的實時監控設備裝設在變電站。
　　由于更多自動化、網絡化設備的應用，智能變電站尤其應加強自動裝置、網絡交換機等設備的在線監視，將設備的自檢診斷信息、運行工況信息等通過標準協議，送達變電站監控系統進行可視化展示，并通過遠傳裝置發送到上級調度/集控系統為電網實現基于狀態監測的設備全壽命周期綜合優化管理提供基礎數據的支撐。
　　3 智能變電站在線監測
　　智能變電站中設備主要包括過程層設備(包括變壓器、斷路器、隔離開關等一次設備)、間隔層設備(繼電保護裝置、系統測控裝置等二次設備)、站控層設備(包括自動化站級監視控制系統、站域控制、通信系統、對時系統等設備)。
　　3.1 過程層設備監測
　　過程層設備在線監測的主要項目有: 變壓器、斷路器、電容器、MOA 避雷器以及氣體絕緣組合電器(GIS，Gas Insulated Substation)等。
　　目前國內外對變壓器、高壓斷路器等電力設備的在線監測都做了大量深入研究，監測的范圍也越來越廣泛。智能開關設備(包括斷路器和刀閘)是過程層數字化的重要組成部分。開關設備配有電子設備、數字通訊接口、傳感器和執行器，不但具有分合閘基本功能，而且在監測和診斷方面具有附加功能。GIS等SF6電氣設備的絕緣性能是確保其安全運行的重要條件，設備內部中的金屬微粒、粉末和水分等導電性雜質是引發GIS設備故障的原因。設備存在導電性雜質時，因局部放電而發出不正常聲音、振動、產生放電電荷、發光、產生分解氣體等異?，F象。因此局部放電是GIS設備狀態監測重要對象之一。
　　過程層設備主要監測參數如表1 所示。

設備	在線監測項目
變壓器	油中氣體分析、局部放電、微水含量
電容器	電容電流、介質損耗、三相不平衡電壓
避雷器	全電流、阻性電流、功耗、動作次數
氣體絕緣組合電器（GIS）	局部放電、氣體壓力、氣體水分含量、避雷器泄漏電流
智能開關	控制回路斷線、彈簧儲能時間、開關工作時間

　　表1 過程層電力設備在線監測項目
　　變電設備在線監測系統包括在線監測數據集成平臺、容性設備在線監測系統、斷路器在線監測系統等幾部分組成。通過對以上設備的在線監測，來實時監測其絕緣性能和運行狀態，并在出現異常時能及時報警。
　　3.2 變電站運行環境監測
　　無人值班變電站運行環境遠程監測系統，應包括視頻和安防功能，實現運行情況監視、入侵探測、防盜報警、出入口控制等;還能夠實現室內環境溫濕度監測，以及室外環境溫濕度、雨量風速監測等主要功能。利用單片機技術、紫外線、紅外線等技術，對智能變電站現場的絕緣放電、環境溫度、環境濕度等情況進行實時監測和記錄，并通過通訊網絡傳輸到預警系統主站，作為設備運行工作狀況的輔助評估。
　　變電站運行環境遠程監測系統中的視頻和安防信號傳至集控中心，視頻監視和安防功能宜緊密集成。當發生報警時，遠程視頻監控終端能自動切換至相應攝像機，同時傳送報警信息和相關圖像，并自動在地理圖上提示報警位置及類型;支持一點報警多個攝像機聯動和多點設備聯動。視頻處理單元應能對站內攝像機進行自檢和故障報警，實現聯動并及時準確跟蹤事故點，同時遠傳到集控中心，從遠端實現及時掌控。
　　3.3 電纜、開關柜測溫
　　電力系統的一次電氣設備一般由斷路器、變壓器、開關柜等電氣設備組成，其相互之間由母線、引線、電纜等連接。由于電流流過產生熱量，所有的電氣故障都會導致故障點溫度的變化。如開關柜內部觸頭接觸不良、插接偏心不正等原因導致設備受損;高壓電纜接頭、連接器導體部分接觸不良引起異常過熱，是大型事故的征兆。所以電纜接頭、高壓開關柜的在線溫度監控，是電纜和開關柜安全的重要保障。
　　目前，國內電力測溫主要應用紅外點測儀和紅外成像儀，但都無法實現開關柜內如斷路器、刀閘聯接點和觸頭測溫，對全封閉金屬鎧裝柜更是無法觸及，所以高壓開關的觸點等空間有限的電氣設備基本上都是處于無監控的狀態下運行。
　　系統采用基于光纖布拉格(FBG)原理的準分布式光纖光柵測溫，具有良好的絕緣耐壓性能和穩定的工作特點， 采用星型拓撲結構布置測溫點， 避免了光纖在開關柜內部的迂回布線，解決防污閃問題。
　　3.4 在線監測系統整體結構
　　智能變電站在線監測系統包括智能設備監測終端、通信網絡以及綜合監測分析系統?；趩纹瑱C和總線技術的智能型監測終端安裝在設備運行現場，其主要功能是對各智能設備采集的數據采用透明轉發技術，通過以太網接入光纖網實現實時信息的可靠傳送。
　　位于數據信息中心的遠程服務器數據采集平臺具有向現場采集儀發送通訊命令、接收和處理信息數據、對電力設備的運行狀況進行評價和分析，故障報警、故障診斷等功能，并負責將處理后的設備信息數據送入開放式實時數據庫，等待設備運行狀態信息查詢，或供其它系統調用，如與有關數據進行融合，建立電力設備運行與檢修管理數據中心，分析處理結果可作為變電站設備狀態檢修的依據。
　　4 結論
　　智能變電站的發展和成熟對建立堅強智能電網有重要意義。智能變電站在線監測系統運用當前國內外最先進的通信和檢測技術，實現對變電站設備各項性能參數的實時監測，達到對變電站設備健康狀況及運行環境的智能化實時采集、分析變電站主設備的各項數據，實時對運行設備的狀態進行跟蹤和監測，及時發布故障告警及檢修信息，使智能變電站有效成為智能電網變電環節的重要組成部分。
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