设备状态监测

I. 物联网/电力物联网 II.电网变电主设备状态监测 III.基于物联网的变电主设备状态监测 IV.研究展望

声纹传感与识别技术在电网设备状态监测中的作用逐渐得到运维人员的认可，从试点应用逐步向实用化推广过渡。本报告首先介绍目前电网中声纹传感技术的应用情况，进而介绍目前的声纹识别效果以及算法训练的培育计划，此外还对声纹监测装置以及声纹识别算法的检测方法进行了介绍，并对该技术的发展方向进行了展望。

​课程就环网柜一二次设备深度融合技术方案做了介绍，针对一二次深度融合、配电自动化设备标准化和智能感知、智能运维业务发展的需求，形成了以 DTU分布式安装为核心的环网柜一二次融合整体解决方案。DTU间隔单元安装在环网柜间隔柜内，就地完成电气和线损量测和故障判断;DTU 公共单元除了环网柜各单元的数据汇集和处理，其与间隔单元及其他智能单元配合实现环网柜智能感知、故障定位与研判、设备状态监测与评估，双向信息流即插即用等功能。　　1、技术背景　　2、实现目标　　3、关键技术　　4、实施方案

变电

电力设备状态监测是物联网技术在电力行业中应用的主要方向之一，各类小型化、智能化、无线化的传感器给电力物联网技术的应用带来新的思路，本文分析了无源无线传感器技术现状和发展方向，为电力物联网传感器技术研究和应用提供参考。

SF6气体作为绝缘介质广泛应用于各电压等级气体绝缘设备中，但SF6气体温室效应严重、高气压使用条件下易液化，因此为了节能减排和降低液化温度的需要，必须对SF6气体绝缘介质加以优化和替代，以降低SF6的用量，同时降低其液化温度。针对上述问题，项目组提出利用SF6/N2混合气体和干燥空气分别作为绝缘介质用于不同电压等级气体绝缘设备中，研制了这两种环保气体的分解组分检测装置，建立了基于气体分解组分分析的环保气体绝缘设备故障诊断方法。通过系列研究、验证和实际工程应用，解决了纯SF6气体绝缘介质温室效应严重、易液化的难题，取得了以下技术创新：针对超/特高压环保气体绝缘设备，构建了宽温范围(-50～100℃)、精密控温的多功能气体绝缘特性试验系统，获取了宽温范围内压力、混合比例对SF6/N2混合绝缘气体绝缘性能的协同效应特性，提出了不同温度下SF6/N2混合气体最优比例、压力配置方法和绝缘性能综合评判准则，提升了气体绝缘设备在宽温范围内的绝缘性能。针对中低压环保气体绝缘设备，提出了常规气压下干燥空气绝缘开关设备气固复合绝缘结构的优化设计方法，结合电场仿真和试验数据获得了不同电场均匀度、气体压力、以及电极间隙下的干燥空气的绝缘耐压特性数据，设计了可拆卸式屏蔽型套管，攻克了高压导体、绝缘气体与绝缘材质三介质交界处易发生电场畸变的难题，实现了环保气体绝缘环网柜电场均匀化、尺寸紧凑小巧化设计。研制了SF6/N2混合气体和干燥空气两种环保气体的分解组分紫外光谱检测装置，揭示了SF6/N2和干燥空气在典型局部放电条件下的分解特性，提取了有效表征设备局部放电状态的特征组分，建立了基于气体分解组分分析的环保气体绝缘设备局部放电状态评估方法。 成果获授权发明专利17项、实用新型专利11项；发表高水平学术论文32篇，其中SCI论文19篇、EI论文10篇。对于“电力设备用SF6/N2混合气体性能及检测关键技术研究与应用”，中国电机工程学会鉴定该成果整体技术达到国际领先水平；对于“NISELA系列环保气体绝缘开关设备”，中国机械工业联合会鉴定该成果整体技术达到国际同类产品水平。项目成果已在武汉特高压交流试验基地1100kV GIL试验段、文昌局、琼海局、澄迈局、儋州局和海口局等得到了现场试验验证，并在黑龙江、内蒙古东部、宁夏等电力公司，以及许继集团等成套电力设备制造企业进行了应用，有效提升了特高压气体绝缘设备在极寒条件下的适用性和经济性，SF6使用量减少了70~80%，气体分解组分检测及分析技术在气体绝缘设备状态监测与故障诊断领域的应用取得了丰硕成果，社会经济效益巨大。

本项目针对国家电网公司智能电网信息安全防护的总体需求，在电力系统领域首次构建了一套基于“双网双机、分区分域、安全接入、动态感知、精益管理、全面防护”策略的智能电网信息安全主动防御体系，详细制定了面向智能电网各环节的信息安全防护总体方案，并在面向智能电网异构终端的可信接入认证和隔离交换技术、针对电网工业控制系统的软件代码安全复合分析技术等多项关键技术实现了自主创新，填补了智能电网信息安全主动防御技术的空白，有效指导智能电网信息安全防护建设，解决了智能电网信息安全主动防御面临的若干重大问题。项目已通过由国家电网公司组织的院士和知名专家评审和鉴定，并获得9项发明专利申请，1项授权。 目前该项目已在天津及江苏等电力公司成功实施，成功抵御了万余次来自境内外的恶意攻击，有效保障了智能电网各环节业务系统的安全稳定运。天津和江苏电力公司智能电网信息安全防护的目标都是结合自身智能电网信息安全防护需求，建设具有示范作用的智能电网信息安全防护体系。其中天津电力公司主要在智能电网设备状态监测、用户用电信息采集等系统信息安全防护中集成应用了本项目多项关键技术手段和管理措施，并依据各系统特性和防护需求编制了独立的防护方案和总体防护方案，实现了智能电网业务系统安全风险的可控、能控、在控，为天津电力智能电网系统安全稳定运行提供关键指导和保障。江苏电力公司在进行需求调研、资产归类、风险管理、策略分析、专家评审等环节后，形成了智能电网信息安全防护方案。该方案广泛作用于调度技术支持业务系统、配电自动化系统、输变电设备状态在线监测系统等系统的安全保障中，有效保障了江苏电力智能电网业务系统的安全稳定运行。

该系列标准以规范配电网开关柜母线保护、状态监测、测量与校准方法为目的，集成2项省部级科技成果、87项知识产权、50篇论文和5部专著的重要核心技术，确定了开关柜母线保护与设备状态监测过程中的关键技术参数，整合多方面的最新研究成果，在近10年的技术参数验证和大量推广应用的基础上，确定了标准功能要求、技术要求、技术指标和检测验证方法。标准明确规定了弧光保护装置、无线测温装置、控制误差等学术定义，详细规定了开关柜正常运行过程中的各项技术参数。科学性、指导性和实用性强，结构完整、规范，技术内容先进，技术参数科学，合理，技术体系完善，整体达到国际领先水平。

变电

本装置以逻辑运算代普传统电磁继电器回路，开发出一种变电站内一次设备智能接口装置，实现对变电站一次设备状态监测、具备自检和通信功能。该装置仅在原有的一、二次回路的硬件设备基础上，对接口进行改进，对原始线路不做过多改造，在节省成本费用的同时，又能有效克服传统继电器回路故障多、运行中故障不可检测的缺点，并实现对开关等一次设备的实时状态检测，简化回路、简化安装、提高对一次设备进行操作的效率，提高一次设备运行的可靠性。通过本项目的研究及推广提高了变电站一次设备智能化程度，使电磁型继电器的繁端得以很好的解决。