智能电网状态检测关键技术

我国状态检测和评估工作还处于起步阶段，状态检测技术应用及推广上存在的问题主要有：（1）状态检测技术应用范围不广，与电网设备总量相比，状态监测技术应用的设备覆盖面还处于较低水平;（2）状态检测装置可靠性不高，存在误报现象，并且装置的故障率高，运维的工作量较大;（3）缺乏统一的标准和规范指导，各厂家装置的工作原理、性能指标和运行可靠性等差异较大，同时各类装置的校验方法、输出数据规范以及监测平台都各不相同;（4）缺乏深入有效的综合状态评估方法;（5）在线监测技术需要深化研究，现行的在线监测技术在设备缺陷检测方面还存在盲区，状态参量还不够丰富，对突发性故障预警作用不够明显;（6）缺少统一的考核、评估和指导方面的行业管理机构。

　　1.2 智能电网与传统电网在状态检测方面的差异

　　智能电网对状态信息的获取范围将与传统电网发生很大的变化。未来智能电网的状态信息不仅包括电网装备的状态信息，如：发电及输变电设备的健康状态、经济运行曲线等;还应有电网运行的实时信息，如：机组运行工况、电网运行工况、潮流信息等;还应有自然物理信息，如：地理信息、气息信息等［4］。

　　传统电网的信息获取及利用水平较低，且难以构成系统级的综合业务应用。智能电网将通信技术、计算机技术、传感测量技术、控制技术等诸多先进技术和原有的电网设施进行高度融合与集成，与传统电网相比，智能电网进一步拓展了对电网的全景实时信息的获取能力，通过安全、可靠、通常的通信通道，可以实现生产全过程中系统各种实时信息的获取、整合、分析、重组和共享。通过加强对电网实时、动态状态信息的分析、诊断和优化，可以为电网运行和管理人员提供更为全面、精细的电网运行状态展现，并给出相应的控制方案、备用预案及辅助决策策略，最大程度的实现电网运行的安全可靠、经济、环保。智能电网状态检修将不仅仅局限于电网装备的状态检修，势必延伸出更多的复合型高级应用。

　　2 智能电网状态检测关键技术

　　智能电网状态检测的应用范围将不再局限于状态检修、全寿命周期管理等狭隘的范畴，而是扩大至对安全运行、优化调度、经济运营、优质服务、环保经营等领域。智能电网状态检测技术应涵盖以下方面：电网系统级的全景实时状态检测;真正意义的电网装备全寿命周期管理;电网最优运行方式;及时可靠的电网运行预警;实时在线快速仿真及辅助决策支持;促进发电侧经济、环保、高效运行等。本文主要探讨了输电线路设备管理、状态检修及全寿命周期管理、智能变电站相关技术等研究方向需要研究和解决的问题及预期达到的目标。

 

　　2.1 输电线路设备管理

　　输电线路智能化关键技术是基于信息化、数字化、自动化与互动化对输电线路设备进行监测、评估、诊断和预警的智能化技术，以保证输电线路运行的安全性。而输电线路设备管理是实现输电线路状态检测从而实现输电线路智能化的重要方面，具体而言，针对输电线路设备管理的研究需涵盖的内容如下。

　　（1）输电线路设备"自检测"功能研究：研究输电设备的特征参量及检测、监测技术;构建设备状态监测和诊断路线图;滚动优化检修策略;构建输电线路状态检修体系。

　　（2）输电线路设备"自评估"功能研究：构建设备运行状态的数字化评价体系，实现设备的自评价功能;构建设备故障风险评估模型，实现设备风险成本的可控管理;建立设备的经济寿命模型。

　　（3）输电线路设备"自诊断"功能研究：研究主要设备的典型故障模式，提取有效的特征参量，给出故障的评判标准;研究多特征参量反映同一故障模式时设备状态的表征方法;逐步建立具有自诊断功能的智能设备技术体系。

　　（4）输电线路设备"事故预警、辅助决策"功能研究：构建设备运行可靠性预计模型，实现设备故障的数值预报功能;实现设备寿命周期成本的优化管理;结合设备的特征参量开发辅助决策系统，使其能够为电网调度提供设备的可靠性数值预报信息，提供先进的供电安全快速预警功能。

　　2.2 状态检修和资产全寿命管理

　　状态检修过程中设备基础数据的收集与管理、设备状态的评价、故障诊断与发展趋势预测、剩余寿命评估等4 个方面的内容是资产全寿命周期管理过程中资产的利用、维护、改造、更新所需要开展的基础性工作，同时资产的规划、设计、采购的管理也离不开设备在使用和维护期间历史数据、状态和健康记录等的反馈。针对面向智能电网的输变电设备的状态检修和资产全寿命管理需研究以下内容。

（1）基于自我诊断功能的故障模式、故障风险的数值预报技术：以油浸式电力变