杜昊 孙洪健 李旺
国网安徽省电力有限公司检修分公司，安徽 合肥 230000
摘要：在我国进入21世纪的新时期，人们生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，本文主要对在变电站建设过程中的ＧＩＳ在线监测配置策略进行分析，提出合理有效的应用建议，为变电站及特高压站ＧＩＳ设备能够安全可靠运行提供保障，也为后续高寒环境下建设特高压工程ＧＩＳ在线监测应用策略提供一些参考。
关键词：变电站；ＧＩＳ；在线监测
引言
当SF6气体发生泄漏而致使压力降低时，轻则会造成停电范围扩大，重则会造成重要设备的损坏。目前的监控系统只是在SF6气体泄漏至报警值、闭锁值时才会有相应的告警信息，而在这之前无相关告警信息，平时只能靠人工定期进行现场巡视来检查相关气室的压力，整个工作耗时耗力，在变电站无人值守的背景下矛盾尤为突出。因此，为了实现设备SF6气体压力的在线实时远程监测，须设计一套SF6气体压力远程在线监控系统。该系统要提供现场设备SF6气体压力的实时显示，同时还要提供压力变化的趋势和速度，以便给相关人员提供决定和相关设备运行状态的决策依据。
1变电站设备绝缘在线监测的研究现状
21世纪是科技快速发展的世纪，科技推动了现代化产业的蓬勃发展。在国家电网行业领域，针对变电站设备的在线监测系统建设也正在快速推进。但考虑到目前国内变电站在设备绝缘在线监测方面的建设工作与科研工作均起步较晚，某些技术研发与应用实践推进进程也相对缓慢，还没有形成具体的设备监测与评价体系，因此必须从运行流程监测过程展开研究，逐渐过渡到在线监测，保证在线监测系统设计与运行操作的实效性。
2变电站ＧＩＳ在线监测系统应用策略
2.1基于并离网切换模式的有效控制策略
当在线监测系统为并离网切换运行模式时，系统的运行会由在线监测系统、光伏逆变器、滤波装置与电容器经过400V/10kV主变最终接入到10kV电网中。当主网出现故障或者主网在运行的过程中出现断电情况时，这时的主网开关K1会做出跳开运作，同时在线监测系统会接收到来自主网的故障预警，而后在线监测系统会经过多个特定的周波调节之后将自身的运行模式转变为离网运行模式。但在实际切换运行模式的过程中，光伏逆变器会将自身的运作状态默认为并网发电运行状态。当电网恢复正常运行时，系统会自动关合K1，这时微网系统会根据并网运行的要求来完成离网运行转变并网运行的模式，从根本上实现微网运行状态的切换，并且在切换的过程中可以充分实现不间断供电等保障。此外，当微网监控系统向PCS与并网运行传输并网指令的过程中，并网同期装置在接受到指令之后会向PCS传输当前运行的电压频率信号，该信号分别为，这时当PCS接收到并网指令及um与fn的指令之后，会针对系统的实际输出功率做出调节。这时微电网电压与配电网电压的输出幅值会达到一致的情况，但频率会较配电网的频率低约0．1Hz。并网同期装置会针对微电网电压与配电网电压进行诊断，当二者之间的差值可以充分满足并网运行模式的需求时，并网开关会做出合闸变化，同时并网开关辅助节点也会向储能控制器发布出相应的合闸信号，这时在线监测系统会由离网运行转为并网运行，而后转入并网待机状态，直至监控向系统发出指令之后，在线监测系统会逐渐运转。
2.2监测运行环境
在实际情况中，针对智能变电站展开的在线监测工作，一般主要包括变电站室内外设备视频监控及电力设备物理量监测，在线监测系统在运行的过程中，不仅需要监测异常情况，也需要进行灾害报警。另外，由于电力设备的性能比较特殊，所以还需要监测环境温度、湿度等因素。
一般来说，在线监测系统需要借助红外感应技术或者是烟雾感应器技术的支撑，才能够对控制室中的湿度、温度以及烟雾等环境变化情况进行监测，然后再通过信息通讯系统来将监控视频和数据及时上传，以便之后，能够以此进行评估与处理工作。
2.3GIS系统的功能应用
为了适应变电站的高压设备运行环境，还需要对其变压器、互感器、高压断电器、断电刀闸开关等等进行处理分析，可采用GIS（GeographicInformationSystem）在线监测技术实现对高压设备技术内容的有效整合。GIS系统灵活小巧，可应用于任何环境下，非常有利于变电站设备实施在线监测工作。在在线监测设备中，它可配合局部放电情况锁定各个高压设备器件环节的绝缘状态，并检测其是否处于正常状态，能够对高压设备中的介质损耗、绝缘电阻等重要参数进行动态监测。
2.4系统软件设计
该数据传输装置的主要工作原理是：通过单片机采集SF6密度表的数字信号，按照程序设定的时间间隔将数据发送至无线AP，继而由无线AP经路由器、网线传至远程监控后台。后台通过设计的软件处理得到的数据，继而形成可用于监控的数据表现形式。远程后台采用B/S架构设计，并采用HTML5、CSS3、jQurey以及MySQL数据库等软件来实现。在远程后台监控系统的设计中，其具有以下几个功能。显示现场各气室SF6密度表的压力值并存储数据。在压力到达设定值以及当下降速度达到设定值时发出报警。可远程发送指令，修改数据发送时间间隔。
2.5ＧＩＳ在线监测系统布置策略建议
（１）ＧＩＳ监测数字化。ＧＩＳ设备本体及附件进行智能控制所需的数据，必要时，站控层和过程层可通过网络获取这些数据。（２）数据通信标准化。ＧＩＳ监测系统要严格遵循变电站通信网络与标准，站控层可提供基于统一协议的网络接口。（３）ＧＩＳ在线监测模块化。各监测功能可以根据实际需求进行灵活配置，模块采用标准规范的通信协议。（４）ＧＩＳ监测状态全域化。对ＧＩＳ关键参量进行全覆盖监测，如放电、温度、气体状态等，保证ＧＩＳ监测全域化。（５）ＧＩＳ监测数据可视化。对监测数据及通过信息交换获取的其它数据进行分析判断，以可识别的方式表达诊断结果，实现ＧＩＳ设备状态在智能电网系统中可视化。
2.6监测电缆以及开关柜
在变电站中，电容器以及变压器等装置之间都是借助电缆进行连接的，然后再由开关柜来统一控制所有设备。因此，在这样的情况下，保证电缆和开关柜的工作稳定就是非常重要的。但是，在实际情况中，不管是电流的负荷过载，还是由于开关的开合频率过快、开关柜的温度过高等问题，都会导致故障问题的出现。因此，为了能够减小故障问题的影响，就需要对这方面的相关内容进行在线监测，从而及时获取电缆以及开关柜的实时工作状态。
结语
积极应用较成熟规范的ＧＩＳ在线监测产品，能为ＧＩＳ状态检修提供大量的可靠数据，也能取得良好的监测效果，尽管目前ＧＩＳ某些在线监测系统存在误差高、有效性差等问题，但对某些故障的预测仍然具有一定的前瞻性。在高寒地区变电站及特高压站应用ＧＩＳ在线监测技术时，通过考虑其高寒特点确定配置策略，并在变电站及特高压站推广应用，提高了ＧＩＳ设备运行的可靠性，可确保电网安全稳定运行。
参考文献
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