在线监测技术在电网运行中的应用

摘 要

电网建设关乎国计民生，电网的稳定是电力系统正常运行的关键。现代电网运行中，传统的监测手段已无法满足需求。在线监测技术在电网运行中的应用标志着电网逐渐步入信息化、自动化、智能化、系统化时代，无论是技术发明还是理论创新都将把电网的发展带入全新的轨道。该文对在线监测技术做了简述，对电网运行中应用的在线监测技术做了分析，展望了电网在线监测技术未来的发展趋势，对电网建设和发展具有一定参考价值。

【关键词】在线监测 电力系统 电网 发展趋势

电力系统正常运行对웃于社会发展至关重要，而电网稳定运行是其关键。如何保证电网运行稳定高效，如何监测电网状态，研究者和实践者们都投入了巨大的精力和成本。在线监测技术解决了传统电网监测技术滞后性、单一性等问题，在电网运行信息收集、数据分析、措施部署等方面发挥了重要作用。下文具体分析了电网在线监测技术的应用。

1 传统电网检测技术应用的缺陷和问题

随着电力系统容量越来越大，高压等级越来越高，电网结构越来越复杂，社会经济发展需求和众多电力用户对供电质量、效率、安全要求越来越高。我国传统电力系统监测方式是定期式、预防性、纠正式试验测试，主要有以下问题：一是监测周期是预先设定，对于突发性的故障状态监测存在很大的漏洞和不足；二是监测间隔时间长，且需要专业的技术人员操作，造成了时间和人力资源上的浪费；三是试验项目开展较集中，工作量大，难以对所有设备进行准确的检测和诊断，诊断结果虽客观但不全面；四是设备的试验条件难以完全表示实际运行状态，造成试验结果与实际数据有一定的差距，影响了对设备故障的准确诊断。解决上述问题的最佳方式就是引入在线监测技术。

2 在线监测技术在电网运行中的应用

当前我国两大电网公司在电网运行中应用或研究的在线监测技术主要集中在以下几个方面。

2.1 电网数据在线检测

主要监测内容为介质损耗、电容变化量、不平衡电压、泄漏电流等等，通过传感器对温度、湿度、流量、振动等进行检测，采集信号波形、幅值等数据，通过有线或无线通信传输到控制台，工作人员根据相应的数据库或专家系统等方式，对收集到的信息进行分析，从而获取所需电网数据实现例如故障诊断等功能。

2.2 一次设备状态在线监测

主要包括变压器的局部放电、电容值、铁芯接地电流、油中溶解气体等的在线监测；互感器励磁电流、局部放电的监测；容性设备电容值、介质损耗；其他一次设备绝缘状态等的监测。通过在线监测发现可能隐患，有目的的维修或更换问题设备，减小电网人员工作量，节省运行成本。

2.3❦ 集中式在线监测系统

目前电力行业在线监测技术应用主要分散在电网中的关键节点，例如针对关键位置的电力设备绝缘子，已经应用了一种红外远程监控技术，可以连续监☂测绝缘子的绝缘状态。但是电网中设备分散，如果不能整体系统的应用在线监测技术，只能部分的提高监测性能，不能完全满足电网运行的需求。集中式在线监测系统主要由信号采集部分、信号传输和通信部分、A/D转换及数据处理部分和专家诊断系统组成。在被测设备上装设各种传感器（电流、电压、温度、湿度等），集中采集或转换各种模拟量和数字量，通过远程通信将数据传送给主机，然后由主机进行信号处理。有的集中式在线监测装置采用总线工作方式，将电网设备划分为若干个区域，设立主站监控系统和子站监控系统。集中式在线监视系统检测设备多、项目广，但是现有通信技术和电磁干扰是制约其发展的瓶颈。

在线监测技术目前在我国电网建设中取得了一定的成就：首先在整体上促进了我国电网的稳定性和安全性，2014年我国城市用户供电可靠性达到99.971%；其次是较高的监测频率和快速数据分析保证了电网运行监测的连续性；再者是在线监测技术为电网系统生产管理、运行维护、发展建设等提供了大量的数据来源；电网监测技术的延伸和扩散也为现代化工业的发展提供了技术基础和应用经验。

3 电网在线监测技术发展的方向

3.1 加强在线监测技术的系统化和信息化

电网系统的正常、高效运行需要各种部件和设备的有机结合，在线监测技术将会在资源整合、加强各个构件间配合和协调运转上发挥重要作用。信息集成化程度也直接影响在线监测领域，高度的信息化和系统化将把电网系统整合成快速发展、稳定高效的集合体，电子信息技术将更多地运用到强电系统中来。

3.2 加强在线监测技术的智能化和自动化

在线监测技术有三要素：信息采集、数据处理、分析与决策。后两个要素涉及信息量和劳动强度较大，目前发展相对薄弱。在线监测技术在后期研究和应用必须要围绕提高自动化和智能化程度这一原则，提高监测的智能化水平，尽量做到与现有电网的监控系统联网实现有机统一，达到电力系统管理的综合自动化。

3.3 在线监测技术的开发和应用要因地制宜

检测系统可以是多种类型，既有集中型的监测系统，也有针对某些设备的分散式监测装置或是可移动式的监测仪器。在不同的电网系统中，对于在线监测的技术类型要求和设备要求是不同的，譬如发达地区追求更好的稳定性和安全性，需要在较大的地域范围内实现在线监测全覆盖，而经济相对落后的地区则更注重电力送达，在线监测需求较弱。因此，使用单位对在线监测技术进行选择时，应进行技术经济比较，根据实际需求来决定设备和相关技术地应用，以提高监测系统的利用率，节约资源，降低成本。

4 结语

随着电力电子技术、传感技术、信息处理技术、计算机和网络技术等相关技术的快速发展，在线监测技术在融合这些先进技术ผ的基础上取得了较大突破，开始进入实用化阶段，在线监测技术在电网中的应用逐渐普及，有望在更广阔的空间发挥出更大的作用。

参考文献

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