状态监测技术在电力设备状态信息融合展示系统中研究与应用-要求

论文导读：
摘要：电力设备状态监测技术将向智能型、系统型的状态管理系统发展。先进的传感器技术和智能信息处理技术在发展新型状态监测系统方面具有巨大的作用。
关键词：电力设备，状态监测，状态智能管理
1引言
20世纪80年代，随着科学技术的发展，电力行业也从前的“电老大”一直垄断经营逐步改进为服务型企业，开始逐步的把更多的客户利益融入到了电力企业文化当中，为此提出：尽量少停电不停电检修，提供可靠安全的供电模式，以提高电能服务质量。从而全面开展了多方面的电力检修及检测手段。为保证电力系统的安全运行，对系统的重要设备的运行状态进行的监视与检测。
2项目背景
电力设备在运行中经受电的、热的、机械的负荷作用，以及自然环境（气温、气压、湿度以及污秽等）的影响，长期工作会引起老化、疲劳、磨损，以致性能逐渐下降，可靠性逐渐降低。设备的绝缘材料在高电压、高温度的长期作用下，成分、结构发生变化，介质损耗增大，绝缘性能下降，最终导致绝缘性能的破坏；工作在大气中的绝缘子还受环境污秽的影响，表面绝缘性能下降，从而引起沿面放电故障。设备的导电材料在长期热负荷作用下，会被氧化、腐蚀，使电阻、接触电阻增大，或机械强度下降，逐渐丧失原有工作性能。设备的机械结构部件受长期负荷作用或操作，引起锈蚀、磨损而造成动作失灵、漏气漏液，或其他结构性破坏。
这些变化（称为劣化）的过程一般是缓慢的渐变的过程。随着设备运行期增长，性能逐渐下降，可靠性逐渐下降，设备故障率逐渐增大，可能危及系统的安全运行，必须对这些设备的运行状态进行监测。
监测的目的在于及时发现设备的各种劣化过程的发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危及安全的事故。
3项目概述
随着科学技术的发展，状态监测技术在我国逐渐开展起来，状态监测是利用传感技术和微电子技术对运行中的设备进行监测，获取反映进行状态的各种物理量，并对其进行分析处理，预测运行状况，必要时提供报警和故障诊断信息，避免因故障的进一步扩大而导致事故的发生，指导设备最佳的维修时机，为状态检修提供实时数据。
4项目关键技术
目前，状态监测技术的研究已从局部探讨进入系统研究阶段，该技术可实现对电力设备状态源于：7彩论文网本科论文www.7ctime.com
监测、故障预警、故障诊断、状态评估等功能，并且能对状态维修提供智能化决策。该电力设备状态监测技术是实现电力设备信心融合展示系统的前提和基础。
主要构件包括以下几部分：
?智能传感器
传感器是设备状态信息获取的源头，将直接影响到监测系统的性能。传统的传感器有易受干扰、寿命低、灵敏度不高、成本高、稳定性差等缺点。科学技术的发展，新型传感器的出现促进了测量技术的进步，解决了信息采集可行性问题，采用新工艺、新测量原理的传感器对提升系统性能起到了关键作用。本项目中采用的新型数字式传感器和基于MEMS技术的传感器具有体积小，可靠性高，技术附加值高等优点，能提高数据采集的精度，并且具有自校正、自补偿功能。将智能传感器用于设备数据采集，能解决数据不稳定、存在严重干扰、测量数据精确度不高等问题，也为系统诊断分析打好了基础。
?智能信息处理
智能信息处理技术就是将不完全、不可靠、不精确、不一致和不确定的知识和信息进行处理的过程和方法，就是利用对不精确性，不确定性的容忍来达到问题的处理。本项目采用的处理方法主要有神经网络、模糊系统、粗糙集、信息融合等。
设备的诊断、分析、评估、决策都存在信息处理的问题。拿故障诊断来说，设备故障类型繁多，故障的征兆也很多，故障因果关系复杂，其故障机理无法以固定的规则来表示，这种特殊性决定了其监测信息中存在不确定信息，传统方法只能处理确定性信息，智能信息处理技术能对不确定信息进行处理，在设备状态智能管理系统中，可获得的信息有在线的、离线预防性实验、历史数据等，如何对信息进行分析处理，提取与设备诊断相关的特征信息，从而得出对设备进行状态可靠性的评定，为状态维修提供可靠的决策，是状态监测监测技术的关键。在智能管理系统中，采用各种智能信息处理技术的融合处理，必能更有效地提高系统可靠性。例如：在变压器故障诊断中，将神经网络与粗糙集结合起来，就能将复杂的组合神经网络约简并删除其中不必要的属性，不仅克服了神经网络规模过于庞大和分类速度慢的缺点，同时应也利用了粗糙及良好的分类能力。
5总结
设备状态监测技术与传统技术相比不具有破坏性或破坏性较小和不用停电等优点，故电力设备状态监测技术也将逐步取代于传统的监测技术。目前，在对状态监测技术的现状做分析的基础上，进而提出了设备状态监测必将由单一检测、单一功能向着智能型、系统型的电力设备状态信息融合与展示系统的方向发展。先进的传感器技术和智能信息处理技术应用于电力设备状态信息融合与展示系统，必将在提高电气设备的可靠性、降低维修成本，优化维修策略等方面起到重要作用。为未来的电力发展和可靠的安全供电提供有力的技术保障。电力设备的状态监测也将必然成为未来电力电网试验发展的主导方向。
参考文献：
胡晓光等.基于振动信号的高压断路器故障诊断的仿真研究[J].哈尔滨工业大学学报,2008
刘少宇,郭宗军.专家系统在变电站设备诊断中的应用[J].高电压技术, 2001, 27(5):17-19.
[3]刘计辉.设备状态监测和诊断技术的现状与发展动向[J].青海电力,2000,2(4):25-27.
作者简介：
仇汴，员，高级工程师，汉族，1963年10月生于山西运城，硕士研究生，1984年参加工作，从事电力系统运维技术及管理工作，现任山西省电力公司电力科学研究院院长。
连建华，山西清徐人，生于1970年11月，汉族，员，高级工程师，硕士研究生学历，1993年参加工作，现从事高电压技术及输变电设备状态评价工作，现任山西省电力公司电力科学研究院副院长。
王琪，汉族，高级工程师，生于1976年2月，硕士研究生学历，1998年参加工作，现从事高电压技术及输变电设备状态评价工作。