摘要：近年来，我国在技术创新和应用上实现了巨大的突破。在当前我国的电力系统当中，未来的发展方向是智能电网，计算机技术和自动化技术和渗透和应用在很大程度上推动我国电网的发展。在当前技术进步下，在线监测技术已经能够在各大领域当中实现应用，在电力系统当中的应用效果也是十分不错。本文对变电站一次设备在线监测系统结构进行介绍，而后介绍了详细的系统设计，包括系统功能，传感器分析以及无线通信网络等方面，具有一定的借鉴意义。
关键词：变电站；在线监测；一次设备；系统设计
引言：
电力系统的一次设备指的是直接用于生产和输送电能的电力设备，相对来说电压较高。当前我国变电站在对一次设备进行监测上主要采用的方式是定期的离线监测，通过定期收集变电站一次设备的运行信息和数据，而后对数据进行分析来分析一次设备运行的异常状态以及进行相应的维护检修从而避免故障。这种方式不能够及时反映设备情况，存在一定的滞后性[1]，在当前技术进步的背景下，可以采用在线监测技术来对电力系统的一次设备进行监测，更好地把握一次设备的运行情况，从而能够较好地控制设备情况，在出现严重故障前做好检测与维护工作。
1 变电站一次设备在线监测系统的总体结构设计与介绍
变电站一次设备在线监测系统的结构设计如下图所示。
图1 变电站一次设备在线监测系统结构设计图
首先，从一次设备在线监测系统的整体结构上看，分为了三次层级，一是站控层，二是间隔层，三是过程层。如图所示，过程层主要起到的作用是收集变电站各类一次设备的相关状态信息和数据，而后进行一定的处理之后进行传输和控制，在收集一次设备的数据和信息的时候主要是采用传感器来进行相关的操作[2]。间隔层的主要功能是通过路由器节点和协调器节点来传输相应的控制信号和故障信号；最后是系统的站控层，其主要功能是实现处理完的变电站一次设备的运行数据的存储，设备故障情况以及运行情况的判断和记录，设计界面进行人机交互展示一次设备在线监测的结果以及实现整个系统的控制等等。
2 变电站一次设备在线监测系统的详细设计介绍分析
2.1 变电站一次设备的运行状态数据的收集和处理
在进行一次设备的运行状态数据收集的时候后，对于不同的一次设备，采集的设备数据和信息也有所区别。对于采集的监测的内容需要根据实际的需求来进行采集，最好能够有效反映设备的运行情况，从而完成监测工作以及检修维护决策。例如，GIS和高压断路器需要监测的内容为SF6气体检测以及局部放电监测；变压器需要监测的内容是油中溶解气体监测，局部放电监测以及油温，绕组温度的检测等。
数据是整个变电站一次设备在线监测系统最重要的内容，在实际监测的时候，需要根据具体的情况和需求来进行监测工作，上文提及的只是一般情况下对各类一次设备运行情况进行监测的内容，但在实际开展过程中可以根据具体的需求进行调整和修改。
2.2 变电站一次设备的具体功能分析
2.2.1 异常状态系统报警
在收集完变电站的一次设备运行数据之后，在线监测系统当中可以利用各种数据处理方法和算法来对一次设备的运行状态进行分析，当数据层面出现了较大的异常的情况下判断一次设备运行状态异常，通过声音以及警示信号等等方式给系统管理员一定的警示。将一次涉笔的异常运行状态告知给系统管理人员，从而能够及时让技术人员对这种异常状态的情况进行检修和维护，从而避免出现更大的事故产生更大的影响。
2.2.2 监测系统远程维护功能
变电站一次设备智能在线监测系统还具有远程维护的功能，当然相对而言维护的内容不比传统维护工作的要多。在实际在线监测系统当中，系统可以通过专用的维护软件来进行参数上的修改，故障诊断以及数据查询等功能。在进行远程维护的过程当中，在线监测系统需要与数据处理以及通信装置进行网络连接，在这样的基础上，根据实际的监测要求完成相应的维护操作。远程维护功能虽然在效果上来看可能比不上传统的线下维护工作，所做的维护工作也相对有限，但是在一些突发情况线下维护工作时限较长亦或是光靠线下维护工作不能够很好地尽快地控制事故的影响，这个时候远程维护功能就派上了用场。
2.2.3 一次设备的运行状态数据的存储以及查询功能
实际在线监测系统除了收集了相关数据之外，还具备一次设备的运行状态的数据存储以及查询功能。一次设备在线监测系统除了实时对状态数据进行分析之外，还应该具备数据的存储和查询功能。实际上系统可以使用数据库技术进行相关的一次设备的数据存储，以此保证数据的可持续使用性，在利用数据库技术进行数据存储的情况下，技术人员可以通过历史数据进行分析和处理。而查询功能，能够让使用系统的人员对各类一次设备的历史运行情况以及相关数据进行查询，从而能够更好地把握一次设备的运行状况。
2.3 系统传感器使用情况分析与介绍
在进行变电站一次设备的相关状态信息收集以及处理的时候，在线监测智能系统运用了大量的传感器进行数据的收集，接下来对在线监测系统传感器使用情况进行具体的分析与介绍。
首先，温度传感器运用的相对较为广泛，能够对一次设备的运行温度进行实时的检测，从而能够通过温度来判断一次设备的运行情况。温度传感器主要是利用温度对金属以及半导体材料的影响进行工作的。
其次，局部放电传感器在变电站系统当中应用的也是相对较多的，主要是通过高频，超声波等方式来完成局部放电位置的确定。
最后是湿度传感器，其原理和温度传感器相似，但不同点在于湿度传感器对湿敏电容的电容量有所影响，从而能够完成湿度的测定。
除此之外，在线监测系统当中还用到了许多其他传感器，例如SF6密度传感器以及避雷器传感器等等。这些传感器在实际系统运行当中具有重要意义，因为传感器是一次设备数据的来源。
2.4 网络与界面
在系统的网络设计方面，需要做好网络连接工作，具体实现可以通过路由节点设置以及协议配置等方面来进行。而系统的交互界面设计上应该尽可能保证简洁，要保证在线监测系统的信息能够得到突出的显示。除此之外，系统界面上还应该要完善，保证系统当中每个功能显示都能够全面。最重要的是，系统整体使用上交互性要相对较好，要保证系统的交互体验。
结束语：
当前信息技术的进步给各行各业都带来了一定程度的发展和进步，电力行业也不例外。过去传统变电站一次设备的监测方法相对落后，不能够满足当前电力稳定性的需求，在线监测技术的应用是时代潮流也是大势所趋。在实际系统设计以及运行当中，需要重视一些问题，保证系统的性能。
参考文献：
[1]胡然,周凯.新一代智能变电站一次主设备在线监测系统应用分析[J].湖北电力,2013,37(07):20-22.
[2]陈安伟, 乐全明, 张宗益,等. 智能变电站一次主设备在线监测系统工程实现[J]. 电力系统自动化, 2012, 036(013):110-115.