電力係統設備狀態監測與故障診斷技術分析
理論研究
作者：李強 牛帥奇
摘要 電力係統設備的狀態監測和故障分析，是一個重要的電力係統中的新興起的研究領域。由於電力係統的故障分析，越來越受到人們的關注，無故障的運行，成為人們的追求，因此，狀態監測得到科研、運營的不斷關注。本文分析電力係統中狀態監測的概念和相關技術做了簡要的介紹，也提及了在線監測技術的發展方向和前景，並且從監測的方向，研究分析了故障預測和故障診斷兩項實用的技術。
關鍵詞 故障診斷；狀態檢修；在線監測
中圖分類號TM711 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）77-0050-02
隨著人類的發展和科學的進步，能源科學不斷的受到關注，帶來的更新換代，電力係統也迅猛發展。特高壓、超高壓輸、變電技術的發展，電網容量提高，覆蓋麵積的增加都是湧現的新科技成果，當然科技的提高，必須有硬件設施作為前提，電力係統的安全和穩定性就越來越多的受到人們的關注，故障的診斷是人們努力攻克的一麵，在線監測，能夠對初期故障進行解決，減少不必要的經濟損失，及早解決安全隱患更是人們不斷追求的技術關鍵。
為了保證電力係統的安全、穩定、經濟的運行，在線監測與故障診斷兩方麵都要同時進行。在線監測通過監測故障係統的特性信號，為故障診斷、故障維修提供真實數據依據，故障診斷則對已經提取的信號進行分析和處理。二者共同服務於電力係統的安全運行。
1 狀態監測分析
1.1 狀態監測內容與目的
從實踐來看，對電力係統設備狀態進行監測，實際上就是對電力裝置及其係統的具體運行狀態進行記錄，並在此基礎上實施類別分辨與狀態評估，從而為電力設備及電力係統的維修與維護提供有效的基礎。電力係統狀態監測由數據采集、數據分析及特征提取、狀態評估或故障診斷及分類三個基本步驟組成。
狀態監測的目的，為設備、係統的運行具體狀況積累的數據和資料，建立電力係統運行的詳細記錄；對設備及係統的運行狀態是否安全穩定、是否異常，做出了有效的判斷，並在此基礎上進行詳細的記錄，對電力係統的運行狀態進行登記，對於現在的係統故障征兆及其特征，進行判斷故障的程度與性質；並對電力設備及其係統的運行狀態進行嚴格的評估，之後再對評估結果實施分類操作，在逐漸形成一個體係化的標準之後，即可作為電力設備和電力係統狀態維修與具體操作的重要依據。此外，電力狀態監測過程中的分析評估結果，也要包括對設備狀態異常進行一個估計以及對係統將要發生的變化，進行一個預測，並且不斷提高監測係統對係統進行評估的水平，使其無限接近真實。
1.2 狀態監測的核心技術
狀態監測技術，包含三方麵內容：信號收集、數據傳輸、數據處理。
信號收集，獲取設備、係統運行時的狀態信息，收集電力設備、係統的電流、電壓、頻率和局部放電量、磁力線密度信號。這其中，由於表征係統、設備狀態量的不容信號的不同特征，采用不同的對應的信號收集方法。常用的方法，包括一次性采樣、定時采樣、應用產生極其故障的信號突變采取自動采樣，根據故障的診斷特殊需求，采取其他多樣化的信號特殊采樣方式。現今，通訊設備已經廣泛的應用到電力領域。光纖的傳輸數字信號，已經可以比較好的抑製環境造成的幹擾，使信號的質量更接近收集的原本信號。
數據傳輸，信號的處理係統，通常距離監測相對較遠，所以，數據在傳輸的過程中，容易受到幹擾，並且受到環境因素的影響較大，需要先行對數據的值進行模數轉換和預處理，以及壓縮打包處理，再經由通信的線路傳輸到了處理控製的中心。
數據處理，工控手段的數據處理的中心，在受到通信路徑傳輸來的狀態量的具體數據以後，根據不同的數學處理方法，對狀態量的數據進行處理。在數據處理的過程中，數字化的信息技術以及智能技術，二者都應用到電力設備、係統監測係統進行數據處理，能夠使電力設備的狀態監測，變的更加真實、準確。