在线监测

目录 一、应用背景 二、原理、结构及性能 三、现场应用效果 四、推广计划 2019年4月国家电网公司下发《国网设备关于组织编制变电站专业新技术、新设备、新装备应用试点工作方案的通知》浙江、天津等8省开展断路器动作特性在线监测技术应用试点。

配电网低负荷密度供电区域，多为农网线路，地形复杂，线路运行环境恶劣，故障频发，查找故障困难；本报告，首先针对低负荷供电区域的特点，介绍了兴汇公司在一二次融合设备方面的探索与实践；其次，结合农网线路的实际情况，提出了“继保+FA”就地智能型馈线自动化策略，CVT技术在配电网在线监测领域的创新应用，“基于特征量自识别+零序功率方向”精准接地故障研判策略等创新研究成果；最后，报告集中展示了兴汇公司产品在国内配电网的使用效果和应用案例。

内容简介：1、带电检测和在线监测简介；2.1、局放机理检测；2.2、电缆系统局放；2.3、检测方法；2.4、国内外发展；3.1、典型缺陷试验；3.2、局放设备测评；3.3、主流设备测评；3.4、评价复制；3.5、干扰抑制。

本书围绕电力无线传感网技术创新应用，聚焦于低功耗无线传感网在发电、输电、变电、配电、用电等电力行业领域的应用，具体包括电力发电厂监测区域的事故预警、环境状态判断、劣化趋势分析，输电线路的电力巡检和运维管理，变电站内电力设备的运行状态、环境状态等在线监测，配电领域储能和配电自动化业务的监控和故障定位系统，用电采集和精准负荷控制业务的监测和分析管理等。介绍了无线传感网及其产业发展现状，概述了无线传感网主流技术，总结提炼了电力无线传感网在电力领域的应用情况，分析研究了电力无线传感网的应用价值和挑战，探讨提出了电力无线传感网技术应用发展趋势及建议。 无线传感网是大量的静止或移动的传感器节点以自组织和多跳的方式构成的无线网络，可以感知、采集和处理信息，并将获得的详尽信息发送给需要的用户。 “十四五”期间，国家电网有限公司服务新型电力系统构建需求，将“全力推进电力物联网高质量发展”作为重点工作任务之一，其中的各项工作部署均离不开无线传感网的支撑。无线传感器网中众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等。潜在的应用领域可以归纳为军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。新型电力系统的一些重要的、需要被监控的设备上可以安装传感器，实时监控设备的运行状况。采用无线传感网络技术，将监测到的重要参数上传到集中处理平台，智能电力系统可以根据参数的变化，及时发现设备故障等，主动预防可能发生的各种事故。 与传统有线网络相比，无线传感网络具有很明显的优势，主要有：低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。无线传感网给电力行业带来应用价值的同时，也面临着极大的挑战。通用无线传感网技术无法满足某些特定的业务需求，变电站、输电线路等某些复杂的电力现场环境对于功耗控制、传输距离、组网灵活性等方面有特定需求，需要结合电力物联网的业务需求和应用场景来实现功耗和连接性能的协同优化；在终端接入和数据传输方面，设备和数据量均呈爆发式增长，海量数据给电力物联网带来了资源和数据传输带宽的压力；传感节点大多布置在户外环境中，恶劣环境和网络攻击均影响传感节点的运行和信息传递，因此，提升终端接入安全和抗干扰能力是保证电力物联网健康发展的重要基础；传感器小型化、无源化技术有待突破，利用电网沿线的磁场、电场、振动及温差等外部条件，实现微源取能是关键难点。为此，电力企业需要弥补现有的不足和短板，结合电力行业发展战略，研究低功耗无线传感网的网络与安全连接技术，全方位地提高感知数据的颗粒度、广度和维度，并持续积极探索基于人工智能的知识赋能、５G通信技术、基于边缘计算的技术、数据开发服务技术等方面融合发展。 联系人：陈姗姗 手 机：13261508443 邮 箱：chenshanshan@eptc.org.cn

首先分享了“变电站智能辅助监控系统”的建设经验与应用心得。该系统采用了核心层、应用层、终端层的系统设计框架，集成了变电站智能辅助控制、安防监控、机器人巡检、在线监测等多个子系统，实现了对SCADA系统数据、设备台账资产数据等业务数据的接入，构成智慧变电站管理体系平台，最终以3D可视化变电站为展现方式，通过AR实景技术提供沉浸式体验。就未来发展而言，凭借变电站智能辅助监控系统的设备、软件平台优势，可进一步拓展系统监控功能的覆盖深度和广度，将现有分散的文明施工监控、现场施工安全、营业厅监控、巡检机器人、输配电在线监测等系统全面整合，形成一个全新的功能更加强大的监控中心，真正做到运用先进的智能管理技术，安全有效地对变电站进行管控。

一、气体分析应用背景 二、总体思路与技术路线 三、关键技术 四、研究成果

随着电网智能化、自动化需求程度的提高，直流电源系统在线监测、在线检测和远程维护相关技术研究势在必行，2017年，国网公司直流电源系统新技术应用方面主要体现在在线监测和带电检测柜关技术的研究和应用。 >北京、冀北、四川等公司分别进行直流电源系统远程监控功能研究及应用，实现电源系统在线监测功能集成，完善远程监控。 >河北、江苏、湖北等公司开发蓄电池容量及内阻分析评估系统，减轻班组人员的劳动强度，提高了工作效率。 >安徽、湖南、青海等公司对在线更换单体电池方面进行了探索研究及试点应用，研究成果的应用缩短了现场检修时间、减轻了检修人员劳动强度，并且降低了现场检修人员误操作的安全风险。

传统配网中台架式配变台区的标准配置是由变压器、配电箱、计量箱等诸多设备组成，配电箱中安装变压器监测终端以实现对变压器的在线监测及无功补偿的控制，计量箱中安装用电信息采集终端以实现对计量电表远程数据的采集。这种多种信息的多路采集、分散控制的缺点是显而易见的，突出表现在台架设备众多、占地面积大、现场施工复杂、智能监测设备重复投资、运行维护成本高等问题。 同时，配变台区无功补偿作为配网节能降损的主要技术措施，随着近年来国网公司配网节能改造项目的大力实施，配网台架就地安装了大量无功补偿装置。这些设备位置分散，造成配网无功补偿维护和管理困难，设备健康状态无法及时准确掌握，设备的无功投入及带来的节电效果不能进行量化评估。相对配网节能降损和生产运营不断增大的压力，配网无功监控管理相对带后，管理手段仍然粗放。 因此追切需要研发集多种数据采集应用功能于一体的新型智能配变终端，依托其搭建无功节能及运维支撑平台，变被动响应为主动运维，提升配网设备运维管理水平，提高无功补偿设备利用效率，有效降低配电网的损耗，解决配电网无功管理基础薄羽问题，推动节能降耗工作在配电网领域的深入开展。

随着大、中城市内电力架空线渐渐被埋在地下的电力电缆取代，并在向更高电压等级、更大传输容量发展，架空线入地已经成为世界城市电力、环境发展的趋势和潮流。国网公司也越来越来重视电缆在线监测的重要性，《电缆分布式光纤测温在线监测装置》的行业标准已经发布，同时国家电网已经开始建设《输变电设备的状态监测》，已经正式把电缆廊道在线监测纳入《输变电设备的状态监测》的范畴。与此同时，随着城市地下综合管廊建设步伐不断加快，对城市综合管廊电力舱的监控的重要性也日益增加。随着电缆廊道的加快建设，对电缆运行和廊道安全的监测也显得日益重要。 目前，国网公司已逐步开始实验性地将各独立监控装置进行简单的协调和集成。但是由于尚未形成系统化的电力隧道网络，已建电力隧道均仅根据自身的需要和特点，配置一种或多种监视或控制装置，相互间缺乏必要的联系和有效的协调，无法实现真正的信息共享。现有监控系统也多基于电类传感器，其对环境要求更高、监控不够可靠、后期维护成本也较高。现少见部分基于光纤传感类的技术被分散运用于不同的系统中，综合多方位应用光纤传感技术的电缆廊道的在线监测还没有实施。

为丰富资金安全管控手段，着力强化事后资金监控，把好风险最后一道关，公司坚持顶层设计和问题导向，围绕账户、资金、融资、票据等资金管理核心业务，研究确定业务和技术规范，按照分步开发、同步应用、持续完善的原则，规范资金业务处理流程，梳理治理资金数据质量，拓展境外资金业务，构建了境内外一体化资金全方位实时监控系统。 公司自2016年底运行以来，通过系统可全面掌握资金管理信息，动态展示公司银行账户，实时监控资金存量变化，在线监测资金流向，动态预警资金风险，全面反映融资、票据等资金信息，实现资金存量“看得清”、资金流量“管得住”、资金风险“控得严”；在监督资金业务风险、提升管理效率和效益方面取得了显著的应用成效，同时也给同类大型集团企业的资金安全风险防范方面提供了可借鉴的经验。