摘要:八七一台110KV变电站综合自动化的功能拓展设计中，传统的监测方法在八七一台110KV变电站智能综合监测时，对视觉与惯性导航联合定位的结果计算不精准，监测峰值波动大，无法实现稳定监测。为此，提出八七一台110KV变电站智能综合监测设计应用研讨。通过确定视觉与惯性导航联合定位要素，可以直观地对变电站的检修或更换设备的现场作业人员、设施以及工程车辆的具体位置进行自动监测，并发出风险管理提示，计算视觉与惯性导航联合定位结果，在变电站智能综合监测中进行误差纠偏；设计变电站智能综合监测模型，对智能变电站运行中的数据进行采集、分析、生成图表等形式来进行运维风险监测；通过在线监测、智能诊断、异常分析等三大功能，保证变电站综合监测模型智能化运行。设计实例分析，结果表明，设计方法可以实现对变电站稳定的综合监测。另外通过110KV设备运行状态监测分析，及智能综合自动化系统抗高频干扰分析完善研讨内容。
关键词：八七一台变电站；智能综合监测；惯性导航；实验分析；状态监测；抗高频干扰
引言：
伴随八七一台110KV变电站智能化程度的不断加深，变电站电网结构日益庞大、复杂化。因此，在八七一台110KV变电站运行过程中可能会存在更多潜在的风险，这也对变电站智能综合监测提出了更高的要求，不能只对变电站的单一监测，而是应该对变电站进行综合性监测。为有效避免由于八七一台110KV变电站运行风险导致的故障，进一步确保八七一台110KV变电站安全、稳定的运行，对八七一台110KV变电站运行风险进行智能综合监测是解决此问题的有效途径。考虑到八七一台性质的特殊性，为正确指导变电站现场作业，针对变电站智能综合监测是必要措施。对于变电站现场作业来说，综合监测就是通过对风险的识别、预测以及衡量，在此基础上，选择有效手段，在降低成本的同时，能够实现对电站的实时监测，从而获得变电站安全运行的保障。八七一台110KV变电站综合自动化改造工程在2016年6月3日首次提出，在本文提出的八七一台变电站智能综合监测设计应用研讨中，对110KV变压器的油色谱监测及断路器运行状态监测做出简要说明，并给出电台高频环境下综合自动系统抗干扰方法。
1八七一台变电站智能综合监测方法设计
1.1视觉与惯性导航联合定位
考虑到变电站智能综合监测对联合定位信息精度具有很高的要求，必须对参与变电站现场作业的人员、设备、工程车辆进行预先定位。视觉与惯性导航联合定位要素，如表1所示。
表1视觉与惯性导航联合定位要素
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通过表1可知，通过设置一个测量好的标记，并与变电站智能综合监测联合定位要素的坐标进行一一关联，最大程度上减少由于视觉导航与惯性导航导致的累计误差问题。通过视觉与惯性导航联合定位，根据得出的定位坐标可以直观地对变电站现场作业的人员、设施以及工程车辆的具体位置自动进行监测并发出风险管理提示。
在八七一台变电站智能综合监测方法设计中，还要通过视觉与惯性导航联合定位算法，对变电站现场作业综合监测的姿态进行联合定位。通过有功平衡约束，对监测过程中视觉与惯性导航联合定位算法存在的误差进行约束，使得联合定位结果的权重比例总是向着误差减小的方向进行修改。设联合定位结果为，则的计算公式，如公式（1）所示。
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在公式（1）中，指的是变电站运行状态监测指标特征归一化赋值；指的是变电站运行状态监测指标集合；指的是变电站指标权重分配向量；指的是变电站运行状态判断指令；指的是变电站运行状态各评估指标之间的重要度；指的是运行状态评估指标赋值指令；指的是变电站智能综合监测设备个数，为实数。利用公式（1），即可得出联合定位结果。在变电站现场作业过程中，需要实时地将输出的定位信息传递给变电站后台工作组。这样一来，可以将设备定位，通过加速度计记录设备运动的加速度以及通过陀螺仪记录转动角信息，监测设备的下一步运动位置，根据未来的运动趋势对潜在的风险做出一个大体的识别。视觉与惯性导航联合定位的过程，也就是在变电站智能综合监测中进行误差纠偏的过程。在过程中，一旦出现移动轨迹与碰撞监测结果存在碰撞，则立即进行风险警告提醒。
1.2设计变电站智能综合监测模型
为保证智能变电站的安全运维，在明确视觉与惯性导航联合定位的基础上，运用联合定位结果，设计变电站智能综合监测模型，对监测操作进行完善。变电站智能综合监测模型，如下图1所示。
图1变电站智能综合监测模型
如上图1所示，为变电站智能综合监测模型，通过对智能变电站运行中的联合定位结果数据进行采集、分析、生成图表等形式来进行运维风险监测。在模型中，通过数据采集、数据处理、数据分析这三步的运行，将变电站智能监测到的数据汇总、分析，从而得出智能监测报告，可以有效提高监测结果的准确性，为变电站稳定运行奠定基础。
对于监测中出现的运维漏洞，分析联合定位结果数据，并纳入对应的数据库内进行管理，从而完善八七一台变电站安全运维监测方法体系。在实际运用变电站智能综合监测模型进行综合监测时，由于变电站运行状态伴随着极高的不确定性，这就要求对监测的数据越来越精准、可靠。为满足变电站智能综合监测的实际情况，可以通过选择图形报告中监测指标较为薄弱的特征进行相应的调度操作指令，利用智能变电站交换机有效降低变电站运行状态中存在的风险。至此，完成变电站智能综合监测模型设计。
1.3保证变电站综合监测模型智能化运行
本文设计监测方法可以将其监测流程分为三个部分，分别为：工作前期准备阶段、工作进行阶段以及工作终结阶段。工作前期准备阶段的具体监测方式为：实时监测现场采集设备运行情况，记录装置运行信息，为异常事件分析提供依据。工作进行阶段的具体监测方式为：监测综合监测模型的电量等相关数据，并重点监测模型的事件信息，根据监测到的信息数据，生成设备异常信息，经过智能分析与诊断，得出设备是否发生故障的结论。工作终结阶段的具体监测方式为：通过变电站智能综合监测模型的异常分析功能，包括：变电站异常诊断、计量装置异常分析等。运用变电站综合监测模型，实现变电站实时监测、智能诊断和故障智能分析，做到全面掌控变电站设备运行情况，保证变电站综合监测模型智能化运行，实现对八七一台变电站的智能综合监测。
2实验分析
2.1实验准备
本次实验选择八七一台变电站作为监测对象，其工作电压为110千伏。变电站监测节点参数，如表2所示。
表2变电站监测节点参数
结合表2信息，分别使用传统监测方法以及本文设计监测方法进行实验，设置传统的监测方法为实验对照组。实验主要内容为测试两种监测方法的监测峰值，监测峰值主要是针对在所考虑的时间间隔内变电站设备变化的电流、电压或功率的最大瞬间值进行监测，监测峰值波动越大意味着该变电站的运行状态越不稳定，可能存在故障。在此次的实验中，将实验时间设置为7小时，记录实验结果，进而判断两种监测方法对于变电站的综合监测能力。
2.2实验结果分析与结论
根据上述设计的实验步骤，采集7组实验数据，将两种监测方法下的监测峰值进行对比。具体实验结果，如图2所示。
图2监测峰值对比图
通过图2可得出如下的结论：本文设计的监测方法监测峰值整体趋于平稳，没有出现明显波动，而对照组出现两次明显波动。因此，设计监测方法波动幅度更小可以实现对变电站稳定的综合监测。通过验证结果，证明所设计的监测方法其各项功能均可以满足设计总体要求，可以广泛应用于变电站综合监测方面。
3 110KV设备运行状态监测
3.1 变压器油色谱、局部放电监测
油色谱监测是基于气相色谱灵敏度高、分离性好的特点，将其应用于变压器运行状态监测。当变电站正常运行后，每间隔10天对常规离线色谱的数据与在线监测数据做对比，判断监测数据的准确性，分析变电站设备运行的稳定性。通过485通信线与IED组建相连，变压器监测和人机交互功能实现。
在局部放电过程中，一般会伴随发热、发光等现象，因此对局部放电监测可通过特高频法、色谱分析法等多种方法来实现。如特高频法采用特高频波传感器，采集特高频信号，并进行检测，可以有效避免电磁脉冲干扰。
3.2断路器的运行状态监测
断路器在线监测需要在操作机构不同位置安放信号传感器，实时采集断路器运行数据，如分合闸电流波动数据、触点开关状态等数据，通过分析诊断监测数据，判断断路器的运行可靠性。
断路器常见故障有断路器操作机构、真空度降低等原因，断路器的电寿命与其真正的使用时间有关，当电寿命超过时，断路器的故障率大增，严重时会引起断路器爆炸，因此实时检测断路器电寿命，可随时掌握断路器运行状态，保障变电站稳定运行。
4智能综合自动化系统抗高频干扰
由于电源干扰、外部干扰、内部干扰等多种因素产生的高频干扰，会影响电源回路，导致计算机无法稳定运行，也会对各信息量的输入与输出造成影响，产生故障事故信号误报或导致断路器触点抖动甚至分合闸异常，因此对智能综合自动化系统做抗高频干扰是必要的措施。
常用的抗干扰措施有屏蔽、隔离，即隔离或屏蔽变电站微机监控系统及其他自动化采集装置，并保证隔离层的安全接地，由此可以屏蔽高频干扰，接地可以有效降低高频瞬变电压幅值；各输入、输出的信息线必需采用屏蔽线并在输入、输出的信息线上安装抗干扰磁环，起到很好屏蔽效果。
5结束语
通过实验分析证明，本文设计监测方法在变电站综合监测中的具体优势已经显现出来。监测峰值的波动情况能够直接反映出八七一台变电站智能综合监测方法的稳定性以及实用性，因此，可以看出设计变电站智能综合监测模型的监测方法不但能够完成传统的监测方法所不能完成的任务，还能以变电站智能综合监测模型为核心内容，为变电站综合监测领域的研究提供学术意义。虽然文中最后对变电站设备运行状态监测和系统抗干扰进行了完善分析，但仍然存在不足之处，没有对国家广播电视总局八七一台110kV变电站综合的自动化改造进行过多阐述，相信这一点，可以作为八七一台110KV变电站综合自动化的功能拓展设计日后研究的方向。
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