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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇在線監測裝置，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 直流系統；絕緣監測；C8051F040；CAN總線
中圖分類號TM62 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）81-0099-02
0 引言
發電廠、變電站的控制及信號系統、繼電保護及自動裝置、電氣測量儀表、操作電源等統稱為二次設備。它負責廠站全部供電設備的控制、保護、測量、事故判斷、發出相應信號。直流電源作為二次設備的供電電源，是一個十分龐大的多分支供電網絡，其常見的故障是一點接地故障。在一般情況下，一點接地并不影響直流系統的運行，但如果不能迅速找到接地故障點并予以修復，又發生另一點接地故障，就可能引起信號回路、控制回路、繼電保護裝置等的誤動作[1-4]。
1 系統整體設計
絕緣檢測裝置采用高性能8位C8051F040單片機作為CPU，用來在線檢測直流系統的接地故障。通過測量三種狀態下的采樣電阻的電壓，計算直流母線對地電阻阻值，檢測母線是否存在接地故障；通過漏電流傳感器測量各支路漏電流的值，計算出各支路接地電阻，檢測各支路是否存在接地故障。本設計采用模塊化設計思想，主要有母線絕緣檢測部分和支路絕緣檢測部分組成。母線絕緣檢測部分稱為絕緣主機，支路絕緣檢測部分稱為絕緣從機[5-8]。系統結構如圖1所示。
2 系統硬件設計
2.1 CAN總線通信模塊
電廠和變電站的直流系統為所有的二次設備供電，所以它是一個龐大的多分支供電網。為了能準確檢測出接地故障所在的支路，必須給每個支路都安裝電流傳感器，且各支路都帶有CPU（形成智能節點），用來檢測母線各支路的絕緣電阻。本文采用糾錯能力強、造價低、實用性強、通信距離超過10km 的CAN 總線實現數據通訊。
圖1系統的總體結構框圖
絕緣從機模塊的設計中采用了C8051F040單片機，C8051F040內帶CAN總線控制器，節省了獨立元件的數量和其它電路的開銷，只需外加CAN收發器即可實現CAN通信。通訊接口電路原理圖如圖2所示。
圖2 CAN通訊接口原理圖
2.2 傳感器模塊
傳感器電路主要用來檢測支路的漏電流[9]。主要有線圈、振蕩電路、整形電路組成。傳感器電路原理圖如圖3所示。其工作原理：電線從線圈的中心通過，當有電流流過電線時，振蕩電路輸出的矩形波的占空比就會發生變化，通過整形電路將波形整定到0V～3V的矩形波，單片機通過捕捉單元來捕捉高、低電平時間，就可以計算出漏電流值[10]。
3 系統軟件設計
傳感器模塊的軟件主要包括：支路實時檢測和與絕緣主機進行通信。
圖3傳感器原理圖
支路實時檢測：檢測各直流支路漏電流傳感器的輸出信號，判定各支路是否出現接地故障或傳感器是否自身故障[11]。
與絕緣主機進行通信：采用CAN總線通信，通過中斷接收絕緣主機的命令，根據動作命令進行相應檢測步驟，并將檢測的結果通過CAN總線發送給絕緣主機。傳感器模塊的主程序流程圖如圖4所示。初始化包括開全局中斷、標志賦初值、端口初始化、看門狗初始化等。
圖4 傳感器模塊的主程序流程圖
傳感器模塊負責測量各支路的漏電流傳感器的輸出信號，檢測傳感器是否有故障，同時計算出各支路回路中的電流值，以此來判斷支路是否出現接地故障。
4 裝置測試結果
漏電流傳感器是本方案的重要組成部分，由于本設計是工程項目，要對老電廠、變電站的直流系統絕緣裝置進行改造[12-13]，所以不能采用閉環式的漏電流傳感器?？紤]到以上因素，本設計研制出了一種開環式、可拆裝、漏電流傳感器，并對其進行了詳細的研究和測試。測試原理圖如圖5所示。
圖5 傳感器測試原理圖
測試結果如表1所示：規定K1閉合、K2打開時，流過傳感器的電流值為正。
表1 傳感器測試結果
根據測試結果，本設計研制的傳感器可以準確的測出0.1mA的小電流，即能檢測出直流系統支路絕緣電阻200千歐以上。且檢測誤差小于10%，完全滿足設計要求[14]。
5 結論
本課題主要針對發電廠直流系統進行在線絕緣監測。在進行現場調研和消化吸收國內外相關技術的基礎上，在認真論證設計方案的前提下，研制了一種自動化監測裝置：它集檢測、顯示、記錄于一體，無需在直流系統中注入任何信號，因此對直流系統無任何影響。
參考文獻
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[關鍵詞]電能;計量裝置;在線監測;應用
中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0381-01
前言
電能計量是電力企業營銷管理的重要內容，為了確保計量數據的可靠性，電能計量裝置運行必須可靠，在線監測技術的應用值得重視。
一、電能計量裝置在線監測的必要性
隨著國民經濟的快速發展，電力需求也隨之持續增加，對電網建設提出了更高的要求。在此形勢下，電網一次二次設備數量大幅度增加，電網覆蓋面積逐步增大，供電量迅猛增長，直接導致電網計量設備規模與計量管理人員數量不匹配，增加了計量管理人員的工作量。與此同時，隨著用電客戶經濟意識的逐漸增強，用電客戶對電網計量裝置的準確性要求也在日益提高。所以，電力企業必須加快計量管理信息化建設，積極推行電能計量裝置在線監測技術，促進電力企業持續發展。
二、電能計量裝置在線監測的基本原理
通道切換與數據采集模塊將來自電能表的電壓信號、電流信號和脈沖信號，以及PT端的電壓信號、CT端的電壓信號和CT二次回路電流信號采集到系統內部，實現對電能表的誤差測試、PT二次回路壓降測試以及CT二次回路導納測試等基本功能。同時還能夠體現某一時刻計量裝置的實時工況信息。內部微處理器負責通道切換與運算，并能將數據及時存儲。在線檢測系統是建立在將標準模塊轉移到現場，通過多路轉換開關來實現多路、多只電能表的誤差檢驗，通過定期的數據回傳，實現后臺主站的數據查詢并發現問題的過程。而PT壓降的測試則是采用布線的原理，將PT端電壓和電能表端電壓采集到在線監測系統里，人工測試方法不同的只是系統將臨時拖放的測試電纜以布線的形式固定下來，通過其內部專用的電路模塊來完成電壓的測量和比較計算。同時電能計量裝置在線監測系統還實現了遠程的手動檢測功能，在周期測試的基礎上，加入手動測試，以達到實時測試。通過以太網的通信方式實現遠程功能，并能將數據保存在后臺監測主機上，實現數據的分析，處理和保存。
三、電能計量裝置在線監測技術的應用
1.系統構成
1.1 現場數據采集層
按一次設備對應分布式配置多功能電能表，將其安裝在開關柜回路內，或集中安裝在電能表測控屏內，用于實時采集數據，并將數據通過通信接口傳輸到電能采集終端。各個計量點的電能量信息均是采集終端的采集對象，在信息采集完成后由電能量采集終端綜合管理各項數據。
1.2 通信網絡層
該層是主站層與現場數據采集層的連接層，主要負責上下兩層之間的通信連接、數據采集、數據轉化、數據傳輸、協議轉換和命令交換，確保大量實時數據能夠在匯集后高速傳輸，提高主站層獲取監測信息的全面性、準確性和及時性。
1.3 主站層
該層主要由網絡系統、WEB應用服務器、采集服務器、數據服務器、輔助設備等部分構成，是電能計量在線監測系統的信息收集與控制中心，既可通過GPS、PSTN、CDMA、以太網等遠程通信信道采集和控制現場終端的信息，也可以對大量數據進行綜合處理。
2.系統主要設備
2.1 安裝位置及技術指標
通常發電廠和變電站內涉及諸多計量點，如網損、線損、關口等，為了確保在線監測功能的實現，上述位置處都需要安裝電能表，其基礎技術指標應當符合相關要求。如果是關口計量點的電能表，應當能夠設置4個費率，每個時間段與一種費率相對應。安全防護功能可以采取三級密碼管理。電能表出廠后必須立即采取有效的防護措施，避免軟硬件校正電能表的誤差，電能表一旦出廠不可對其誤差進行再次調整。
2.2 集中器應用
在系統中，集中器主要負責電能信息的采集、數據傳輸與管理、轉發及下發控制命令。其應當具備如下功能：
（1）精度。電能量采集終端的高精度數據采集工作需要通過RS-485接口完成，并對帶時標的電量數據進行儲存?？筛鶕诰€監測需求設置信息采集周期，保證數據采集的準確性達到100%，而后再向主站傳送信息。
（2）存儲。電能量采集終端的數據存儲容量要超過64MB，并且擁有獨立的數據參數備份單元，備份單元的容量要超過256MB。備份單元可采用SD卡，一旦電能量采集終端出現故障，可以到現場插拔SD卡以獲取相關數據，將數據導入系統。
（3）采集信息。及時采集窗口電量、分時電量、事件記錄、遙測量、遙信量數據等，按照預設的時間起點將指定內容傳送到主站;也可傳遞失壓記錄、瞬時量、電壓合格率、電能表時鐘時間等數字量或模擬量。
（4）數據傳輸。至少要有一路RS485總線既可用于抄表，又可作為數據上傳通道。同時，還應支持多種通信方式，如語音撥號、TCP/IP網絡等。
2.3 通信方式
系統需要實現與變電站和發電廠的通信：①與變電站的通信。電能計量系統以電力調度自動化系統為基礎，對變電站采用專線Modem方式進行通信。調制解調器可根據不同的應用場合，使用不同的手段傳送模擬信號，傳輸介質可以選用射頻無線電、光纖或電話線等。專線Modem方式不需要經過話音交換網絡進行通信，而只需有標準四線接口就能夠提供可靠的通信通道。專線Modem方式不允許在同一時間內并行多個數據，但是隨著電能數據量的增加，這種點對點的通訊方式必然會造成數據堵塞，所以必須對這種通信方式進行優化。②與發電廠的通信。由于國內的各大發電廠普遍采用電力載波作為通信方式，其二四線通道分別被調度電話和自動化占用，無法為系統提供通信通道，因而可采用撥號Modem的方法來解決通信問題。
三、電能計量裝置在線監測應用的加強
1.電能計量裝置改造
加快電能計量裝置改造進度，做到事前有計劃，改前有標準，改中有檢查，改后有驗收，確保計量改造質量。對互感器、電能表的精度等級、二次回路導線截面不滿足要求用戶進行改造，要選用高動熱穩定、寬量限的s級互感器和寬負載的S級電能表表，保證小負荷條件下的計量準確性;合理選用TA變比，確保用戶正常負荷時TA一次電流應達TA一次額定電流的1/3及以上運行，換大TV二次回路導線截面，縮短二次導線長度以減少二次壓降引入誤差對計量準確性的影響。對新建、擴建、改造的電能計量裝置，嚴格把住設計、施工、試驗和進貨關。
2.計量點的問題解決
為了杜絕用戶計量點大馬拉小車現象，采取了相應的解決辦法：一是新裝增裝用戶投運前進行全面檢查。二是通過現場檢查對于變比不符合生產實際的，在最短的時間內調整好。三是通過現場檢查及時解決用戶提出的用電問題。四是安裝高精度的電能表，確保規程規定的允許誤差。
四、結語
總而言之，隨著電力技術及電網智能化的發展，電能計量裝置在線監測技術實現了電能計量裝置的實時在線監測，提高了電能計量數據的準確性，電力企業要重視這項技術的應用。
參考文獻
關鍵詞：脫硫塔全截面 全壓 靜壓 整流消旋
1、概述
隨著我國電力工業發展和環保要求，火力發電廠的鍋爐都裝有脫硫設施。應用最為廣泛的是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術。脫硫塔的液氣比是決定脫硫塔效率的主要參數，液氣比大，意味著煙氣與脫硫劑接觸面積大，有利于SO2的吸收，但液氣比太大，容易導致霧化效果不佳，不利于脫硫。為維持脫硫塔正常運行，必須對煙氣流量參數實現準確測量，及時調整供液量；同時鍋爐排出的煙氣流量，也是國家實現大氣污染控制，需要監督的重要參數。
由于脫硫系統進出口煙道截面大，流場不均勻，正常運行時，無法對煙氣量進行準確測量。近年來，操作人員進行脫硫塔調整一直停留在依靠觀測鍋爐負荷、煙道靜壓、引風機擋板開度、單點流速測量等間接的監測手段上，不能提供特大截面流量的準確數據，對指導脫硫塔運行和脫硫劑量的調整缺乏準確依據，造成很大操作不便和資源浪費。
2、國內外煙氣流量測量方式對比
目前國內外大型煙道的煙氣流量的測量主要采用以下方法：
（1）靜壓測量法。該方法利用流體力學的伯努力方程，即假設在全壓相等的前提下，動壓等于全壓減靜壓，通過測量靜壓來對比動壓。由于煙道中的煙氣含有大量的飛灰及腐蝕性氣體，動壓測量的取樣環境較差，故該傳統的流速測量裝置很難達到理想的測量效果。
（2）引風機調節擋板開度法。該方法通過對引分機進口調節擋板做特性試驗，以調節擋板開度確定煙氣量。測量簡單、直觀，無需其它附屬設備。存在的問題：要求風門開度指示與擋板的實際位置建立起一一對應的關系，實際上難以保證；風門開度與風量、風速之間的非線性關系、受風道阻力等影響，相同開度煙氣量差別很大，無法以此定量確定風量和風速。
（3）單點流速測量法。該方法在煙道內安裝文丘里等測速元件進行測量，由于該元件只能單點安裝，采集信號缺乏代表性，不能準確反映整個截面的流速和風量，因此誤差很大。
（4）煙氣分析三原子氣體法。此方法利用各種煙氣分析儀器，測得干煙氣中三原子氣體的成分，再通過已知的煤種元素分析成分，計算得到的干煙氣量，再根據煤的水分和燃煤量，計算煙氣量。此種方法與煤種有關，由于電廠燃煤變化較大，因此會引起較大的誤差。
（5）煙氣分析過量空氣系數法。此種方法也是一種間接測量方法。通過各種煙氣分析儀器，測得干煙氣中過量空氣系數，再通過已知的煤種元素分析成分和燃煤量，計算得到煙氣量。此種方法也與煤種有關，同樣會引起較大的誤差。
3、解決方案
通過對上述存在問題的分析、研究，得出如下結論：從測量的理論和技術上要實現鍋爐的煙氣流量的準確測量，必須同時滿足以下條件：（1）要保證測量的準確、穩定，即有誤差限作保證，需要一個基本的測量條件，對于煙氣流量動壓測量裝置也是如此，即需要一定長度整流直風道。（2）測量裝置應具有測量條件要求低、輸出信號穩定、局部阻力小、含塵氣流管道平均風速（多點、網格法）的特性。（3）要具有防止結露、防止含塵氣流堵塞、防止磨損和腐蝕的傳感元件的結構措施。（4）在以上基礎上，利用微差壓傳感器、先進的數據采集系統（或直接進入DCS系統）和計算機處理技術，對動壓信號進行必要的修正，以數字量和模擬量的方式顯示在計算機屏幕上，指導運行人員操作調整。
為此，我們把多個靠背管按矩陣排列布置于同一煙道截面，對該截面各位置進行全面測量。
將煙氣流速測量裝置安裝于煙道中水平直管段內，當煙道內有氣流流動時，迎風面受氣流沖擊，在此處氣流的動能轉換成壓力能。因而迎面管內壓力較高，其壓力稱為“全壓”。背風側由于不受氣流沖擊，其管內的壓力為風管內的靜壓力，其壓力稱為“靜壓”。測速裝置測量全壓與靜壓之差壓為“動壓”，動壓經換算即可得出介質的流速和流量。全壓與靜壓信號經傳壓管引至電容式微差壓變送器，微差壓變送器輸出4～20mA模擬信號至DCS系統進行數據處理與數值顯示。
每個靠背管測速儀均裝有整流消旋裝置。該裝置有兩個作用：一是當流場紊亂的煙氣進入套管后，使之整流消旋，減少干擾，有利于穩定、準確測量動壓；二是在整流消旋裝置套管前端裝有變徑管段，當煙氣進入變徑套管，截面面積由大變小，流速加快，可提高測量精度。
在動壓、靜壓取樣管內裝有自動清灰裝置，該裝置在煙氣流動的風力作用下可自由擺動，不斷撞擊取樣管內壁和內孔，以達到清除內部積灰的作用。
將單個靠背管測速儀與豎直管段相連接，起到均衡壓力的作用，成為均壓腔體。
采用差壓原理進行流速或流量測量是當前世界上公認的最為可靠和穩定的測量方法之一。流速與流量之間的換算關系滿足公式：
關鍵詞：鋼絲繩芯輸送帶 監測 安全生產
冀中能源峰峰集團薛村礦井下一水平（+30m）至三水平（-280m）采用鋼絲繩芯輸送帶作為運煤主提升設備，其型號為DX—4,全長1243m，平均傾角15度40分，輸送帶的型號GX—3500*1000,總裝機容量為4*220kw。于1996年7月安裝鋼絲繩芯輸送帶橫向斷裂監測裝置，運行至今，多年來工作性能穩定，對該鋼絲繩芯輸送帶監測維護起到非常重要的作用，避免了多起重大事故的發生，保證了薛村礦井下主運煤輸送帶的安全。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置組成及工作原理
1. 裝置的組成:該裝置由固定部分和可移動部分兩大部分組成。固定部分為一套微機，安裝在井下皮帶機旁的硐室內，用于觀察監測鋼絲繩芯輸送帶?？梢苿硬糠职惭b在一礦車底盤上， 微機主機箱內安裝有一塊圖象處理板(3)。移動部分機殼內裝有：X射線源；X射線接收板(1)；圖象象素控制板(2)及直流穩壓電源等,隨礦車一起在軌道上移動。在需要監測時，移到運行中的下皮帶下方，不影響膠帶輸送機正常工作。監測完畢后推到專用硐室內。
2. 裝置的工作原理：X光射線穿過運行著的鋼絲繩芯膠帶，照射在X光射線接受板（1）上，板（1）上有晶體覆蓋著的光電二極管陣列，把X光信號轉換為電流信號，經放大和采集，形成離散的模擬象素信號，再送到圖象控制板上（2）。板（2）首先把圖象象素模擬信號放大，再把每個模擬信號轉換為8位數字信號，傳達到微機內的圖象處理板（3）中，在顯示器上進行動態實時顯示。此外，可通過操作鍵盤，實時隨機地把一幀圖象存入微機，必要時又可把儲存的圖象再復現在顯示器屏幕上，進行放大.漫游.等處理，也可進行接頭伸長和原帶強度的計算，當接頭伸長和原帶強度超標時，給出報警信號。還可以將采集的圖象打印出來或轉送到軟盤上，作為技術資料進行對比、研究和保存。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置的性能指標
1 .該裝置可在膠帶輸送機正常運行和檢測慢速下進行監測，可快速清晰觀察膠帶內鋼絲繩芯的狀況，而不影響膠帶輸送機的正常生產。
2. 該裝置可以隨機存儲采集一幀圖象，并可進行一倍放大、漫游和計算?？捎^察鋼絲繩芯的斷繩和接頭伸長。可記錄鋼絲繩芯的斷繩和接頭伸長的全部或局部信息并復現上述狀態。
3.該裝置在進入計算組件時，可進行與原帶強度的比較，當強度降低10%時，微機給出提示，并聲響報警。還可以進行接頭強度比較，當接頭長度伸長超過10mm時，可有微機報警。因為膠帶的強度和接頭的強度國家和煤炭行業還沒有標準可以。我們在這里取膠帶強度的10%和接頭伸長10mm作為標準。
4. X射線源泄漏劑量小，距離探測器5cm處，泄漏劑量小于0.2mr/n，而且操作人員離探測器10m左右，防輻射安全可靠。
5. 膠帶監測裝置系統無大修時間，該系統無大修時間主要依賴兩點；（1）微機的服務年限；（2）射線管的壽命，按目前使用的射線管，額定工作壽命為800小時，以監測一次為1小時計，每周檢測一次，每年檢測54次，減去調試和隨機增加的開機時間，10%計，無大修時間應為14年。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置的使用情況
該監測裝置于1996年7月運行至今已經9年來，該監測裝置工作性能穩定，圖象清晰，操作簡單，運行可靠。通過裝置檢測鋼絲繩芯強力膠帶輸送帶安全狀況，能即時發現并消除事故隱患。
1. 1996年9月我礦更換DX-4皮帶機全部2600m鋼絲繩芯強力膠帶,用該監測裝置檢測到,有部分膠帶內部鋼絲繩芯數量不足,規定53根鋼絲繩芯,實際只有51或52根,在該監測裝置的顯示器上一目了然,膠帶生產廠家認可產品有缺陷,并即時采取了補救措施.
2. 用該監測裝置檢測到,制作膠帶接頭,鋼絲繩芯排列不均勻及接頭制作不規范的缺陷,如圖4為強力膠帶第17號接頭圖象。
3.用該監測裝置檢測到21#膠帶接頭前7.5m處,由于膠帶局部有橫向裂縫，銹蝕斷了4條鋼絲繩芯,在次日的檢修班中即時進行了局部修補,如圖5所示。并且在運行中降低膠帶輸送機的輸送量，嚴格控制膠帶輸送機的負荷不超標。等到過節礦井放假時，將此損壞部分膠帶和21號接頭一并去掉，加了16m膠帶，做了兩個接頭，排除了這個安全隱患。
4. 用該監測裝置定時檢測膠帶狀況,發現問題及時采取措施進行處理。此現象較嚴重，需盡快采取措施處理。
5.接頭處鋼絲繩彎曲嚴重，通過此圖形，分析出此接頭在制作過程中，操作要領不規范，在剝離鋼絲繩芯時，不是用刀去剝離鋼絲繩芯，而是硬拽鋼絲繩芯，致使所作接頭呈這種形狀。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置的效益
1. 在全國煤礦及其它行業，已有越來越多鋼絲繩芯輸送帶投入運行，為了確保其安全運轉，就需要對膠帶內部鋼絲繩芯損壞情況，接頭變化情況進行實時監測。而該鋼絲繩芯輸送帶監測裝置可以非常直觀的觀察到鋼絲繩芯內部損傷斷裂的鋼絲繩數量，經過與規程規定值比較，而決定采取是局部修補還是去掉損壞部分重新做接頭或更換膠帶等。該鋼絲繩芯輸送帶監測裝置在保證鋼絲繩芯輸送帶安全運轉方面起到了很大的作用。如果不用該鋼絲繩芯輸送帶監測裝置檢測膠帶，那么運行中的鋼絲繩芯膠帶強度測量問題，目前還沒有其它更先進的方法。
2. 改善勞動條件，提高檢測效率，提高檢測精度。對鋼絲繩芯輸送帶檢測，過去采用接頭處刻標記，用鋼卷尺進行測量的方法。需要兩人配合操作，并且還需一人專門觀察膠帶表面的損傷情況。全部監測工作量很大，而且需要皮帶機頻繁啟動和停止，影響設備的使用壽命。檢測時膠帶不能運煤，影響生產。
3. 鋼絲繩芯輸送帶監測裝置經濟效益。在沒有使用為了解決膠帶內鋼絲繩芯狀況的檢測，采用X射線照相的方法。
多年來使用鋼絲繩芯輸送帶橫向斷裂在線監測裝置，對礦井鋼絲繩芯強力輸送機膠帶進行監測，發現異常可以及時處理故障，保證了礦井主輸送機的運煤安全。此鋼絲繩芯輸送帶橫向斷裂在線監測裝置在國內技術先進，應用技術成熟，在煤礦鋼絲繩芯強力輸送機運行維護中值得大力推廣應用。在保證輸送機安全運輸的前提下，還能為煤礦輸送機鋼絲繩芯輸送帶的維護成本具有顯著的經濟效益，在保證強力輸送機安全生產上，具有不可估量的潛在社會效益。
關鍵詞：蓄電池；智能視頻；分析
1 概述
在當前的生產生活中，為保證重要設備和應急使用時的不間斷供電和可靠安全運行，蓄電池組作為交流失電或事故應急時的唯一能量供給設備已廣泛應用在各行各業的大型計算機網絡系統中，承擔了越來越重要的緊急電力備份任務。蓄電池組作為整個直流系統的后備電源，是整個電源系統的最后一道供電保障，當交流電失電時蓄電池組一旦不能正常工作，整個直流系統將停運，會造成比較大的運行事故。
當前對于蓄電池管理和運維的技術手段比較有限，變電站多分布于比較便遠的地區，且數量較多，現場巡檢人員成本較高。對于蓄電池的維護，如在線核容實驗要求步驟較多，一擔工作人員操作失敗，就會造成不可挽回的災難。
現如今，模式識別和計算機視頻為基礎的視頻分析技術是比較成熟的，能夠做到在非人工分析的情況下準確分辨、識別以及獲取重要目標的有價值信息，并且這一技術在復雜繁多的視頻圖像中也能夠有效的運用。根據目前視頻分析技術的優點，把這一技術應用于蓄電池在線監測系統。使其可以連續不斷的非人工分析監控畫面，及時的向監控人員反饋有價值的信息。對于現有監控系統的作用與能力，不但可以更加有效的發揮而且極容易拓展，使得智能化無人值守變電站蓄電池遠程巡檢變為現實。
2 相關背景研究
智能視頻分析技術：智能視頻分析是以計算機視覺技術為基礎的，是人工智能研究領域的重要分支。這一技術可以有效的建立圖像和圖像描述之間的一一對應關系，故其數學映射關系能夠使計算機簡單有效地把復雜視頻畫面翻譯成數字圖像，然后進行處理和分析?；谟嬎銠C圖像視覺分析技術的智能視頻分析技術，可以將場景中背景和目標分離進而分析并追蹤在攝像機場景內出現的目標。根據智能視頻分析技術的原理，用戶想要充分利用視頻的內容分析功能，就可以在每個攝像機的場景中預先設定一種報警規則，當攝像機場景內出現的目標違反了預定義規則，系統會機械地發出報警，監控工作站自動收到報警信息并且發出警示信號，反饋給監控人員。用戶可以通過查看報警信息，實現報警的場景重組并采取相關措施。
視頻監控中所提到的智能視頻內容分析主要指的是非人工的分析和抽取視頻源中的有價值信息。假如把攝像機比喻為人的眼睛，而人的大腦就是智能視頻系統或設備。智能視頻技術有效的利用計算機可以高效處理數據，高速分析視頻畫面中的海量數據，把用戶不關心的信息剪裁掉，只把監控人員所需要的有價值的信息反饋給監控人員。
智能視頻分析主要目的是主動監控而不是被動監控――事前預警；實時監視的任務交給計算機完成而不是人工――事中處理；目標與事件可以在大量的視頻數據中實現快速搜索――事后取證。
3 技術要求及設計
3.1 技術要求
站端硬件部署主要實現以視頻智能算法的任務計算負荷，承擔系統整體運行的穩定性和實時傳輸性。因變電站現場環境復雜，為防止事故發生需要站端系統硬件處理能力和計算能力滿足視頻智能算法的所需資源負荷，針對智能算法的幾種數學模型類型如下。
3.1.1 單高斯背景模型法
對于室內環境和沒有復雜背景的室外環境可以使用單高斯背景法。該模型的使用主要由兩大步驟組成：初始化背景圖像；更新背景圖像。
初始化背景圖像。讀取一段時間內視頻序列圖像中每一像素的灰度值，計算其平均灰度值以及平均灰度值及像素灰度值的方差，然后構成初始背景圖像的高斯分布圖，如式（1）所示：
（1）
簡化如下：
（2）
（3）
更新背景圖像。如果場景變化的情況發生，則背景模型需要根據背景圖像的變化而發生相應的變化。實時信息是由視頻序列提供的，而背景模型進行更新的算法就是利用這一實時信息，如式（4）所示?？梢员硎緯r刻的背景圖像和實時圖像，背景更新率是固定值，可以看出當前對象對背景圖像的更新速率。
Bt（x，y）=？籽Bt-1（x，y）+？籽F（x，y） （4）
3.1.2 基于區域法跟蹤
模板匹配的目標跟蹤算法，通過距離加權、模板更新及局部匹配的方法來提高不同光照條件及變形情況下的魯棒性，不再采用簡單的平方差度量、相關匹配度量和相關系數度量，而是采用如式（5）所示的相似性度量函數：
硬件平臺的技術與設備都應當使用目前國際上比較前沿而且成熟的技術和設備，這是考慮到了網絡的發展日新月異，所以硬件平臺技術與設備應當使得網絡環境非常開放，網絡服務非常豐富，升級潛力大，擴展性好。采用主干1000Mbps的以太網作為信息傳遞和數據傳輸的媒體以及相應的網絡設備、接口設備、應用服務器、工作站和計算機終端設備等。
3.2 系統設計
本系統基于原有蓄電池在線監測裝置總站系統，把智能視頻圖像分析服務器添加在前端變電站，把報警管理平臺添加在中心運行管理所。智能視頻圖像分析服務器不間斷的檢測前端變電站的視頻，報警管理平臺反饋報警信息給運行管理所監控人員，然后由監控人員處理報警信息和現場證據收集。這樣組成的系統主要功能和實現方式如下：
變電站蓄電池室內蓄電池運行狀況檢測。一旦確認蓄電池出現運行故障時，如冒煙、著火、爆炸，及時報警并上傳到監控中心。
在變電站現場對蓄電池進行在線實驗時，一旦確認操作人員操作有誤，變電站現場報警燈亮起，并觸發警鈴，并上傳到監控中心。
遠程進行蓄電池在線實驗時，實驗過程中一旦確認蓄電池出現運行故障，會及時報警并上傳到監控中心，且將視頻信息進行存儲，以備事后的故障追憶和事故分析。
本系統是建立在原有的電力變電站監控系統基礎上的，只需要把原有的監控攝像機信號源分出2路，智能視頻分析服務器接受其中一路視頻，就是以現有監控系統為基礎實現迅速、平滑的升級為智能視頻監控系統。
在前端變電站，攝像機把視頻圖像輸入智能視頻分析服務器，使其可以根據人工設定的規則處理視頻圖像，并且對設定目標完成非人工跟蹤和預告報警，當發現目標違反了預先設定的規則，立刻通過電力專網發出告警信息到運行管理所。在管理所監控人員收到報警信息的方式為：視頻彈出，聲音提示+文字提示。在原有平臺基礎上，新系統可以實現實時視頻瀏覽，同時實現了人員入侵實時報警及抓拍，使得現有系統報警的誤報率和準確率較高的問題得到有效的解決，并且由于報警發生時的實時抓圖所需要的存儲資源較小，從而使得監控管理效率有了很大的提高。
本方案主要目的是提高變電站監控系統的智能化水平，為蓄電池在線監測提供準確可靠的報警并盡量減少漏報，并及時提供和保留報警現場證據。
3.3 系統實現
系統主要實現了以下業務功能：
前端檢測規則設置：主要為報警區域、觸發方式。
系統管理：設備管理、用戶管理、地圖管理、系統設置、布防設置。
報警視圖：電子地圖、報警視頻、報警圖片、報警類型。
報警歷史信息查詢：報警圖片、報警視頻、報警類型、報警時間。
地圖查看：查看布置點位、點位報警狀態。
關鍵詞：在線監測；IEC61850；閉環監測；數字化
中圖分類號：TM58文獻標識碼:A
引言
隨著電網容量的增加，繼電保護設備也在相應增加，由于國內電力系統繼電保護是開放性系統，以往定期傳動校驗的做法已越來越不適應形勢的發展。在線監測是實現狀態檢修的基礎，本文針對浙江省杭州220kV鳳川變科研試點的技術成果，深入探討數字化繼電保護的狀態在線監測技術。
1 數字化在線監測技術簡介
1.1現狀分析
目前，國內對于電力系統二次回路的正確性檢查是采用傳動試驗方法實現的，該方法存在的主要問題：
1)無法監視裝置的交流輸入回路和裝置的數據采集回路；2)無法監視跳閘出口壓板狀態；3)無法監視常規操作箱的狀態。
1.2解決方案
該方案是在原有的繼電保護二次系統的基礎上增加狀態監測控制裝置（綜合測控）、全站數字錄波裝置、數字式采集單元（合并單元），把傳統操作箱更換為智能操作箱，與原來的繼電保護二次系統構成閉環監測系統，采用光纜和交換機實現信息傳輸，信息傳輸基于IEC61850標準[1]。
狀態監測裝置一方面通過合并單元直接在PT/CT端子箱采集交流信號和開關量信號，另一方面通過保護裝置通信口采集信號和相關報告。利用PLC功能完成各種邏輯診斷，通過狀態監測總控制器記錄和分析結果的正確性，及時發現保護交流回路、控制回路的異常情況，并通過后臺計算機接入保護故障信息系統遠傳到保護管理部門[2]。如圖1所示。
圖1保護狀態在線監測原理圖
2 數字化在線監測構成與特點
2.1基本構成
通過合并單元對模擬量的就地采集，規約轉換器對保護裝置接收模擬量和相關報告的轉換收集，以及智能操作箱對狀態量的采集等等，獲取在線監測所需的數據信息，信息模型與傳輸基于IEC61850標準[3]，經過交換機的匯聚整理后提供給綜合測控和網絡故障錄波分析記錄，再傳輸到后臺，由在線監測可視化系統進行邏輯判斷、全局分析。
2.1.1數據信息采集
1)模擬量的就地采集
利用合并單元就地安裝于PT/CT端子箱旁，同步采集保護裝置的電流電壓輸入量，并按IEC61850-9-2格式上送給綜合測控。就地安裝確保能監測保護裝置交流輸入回路的狀態，其它裝置集中組屏。
為考慮安全因素，采用鉗型測量裝置采集交流電流信號，確保無損接入，這種采集器與電力系統無直接的電氣上聯接，安全可靠；交流電壓信號采用并接方式接入，并在合并單元的接收端安裝速斷熔絲。
2)模擬量的轉換收集
規約轉換器通過保護裝置通信口收集交流采樣信號，并在內部轉換成IEC61850標準信號，上送給監測分析系統，完成監測保護裝置交流回路的狀態。
3)狀態量采集
智能操作箱代替傳統常規操作箱，接收相應保護裝置和測控裝置的開入/開出狀態量，在完成傳統常規操作箱功能的同時監測保護二次回路，并采用GOOSE方式將變位信號送給綜合測控，通過對監測運行信息的分析比較，以監測保護控制回路的狀態。
智能操作箱對保護裝置的信息采集所有連接全部采用空接點接入，它只獲取信號，這種連接方式不對保護裝置產生任何干擾，安全可靠。項目前期可采用智能操作箱與傳統常規操作箱并列運行，各自二次回路完全獨立，實現逐步安全可靠過渡。
4)其他信息采集
規約轉換器在采集保護裝置交流采樣信號的同時，通過保護的通信口采集相關報告與錄波文件，以便為后期的數據處理提供比對依據。
2.1.2數據信息匯聚和處理
對采集的數據信息要求唯一、同步、共享、標準。
交換機除了數據匯聚和信息交換功能外，還支持IEC61588時鐘同步功能，供綜合測控裝置同步采樣使用，確保綜合測控裝置與合并單元采樣同步。
綜合測控完成數據收集、處理、傳輸等功能，與監測分析系統采用IEC61850-8-1進行通信。
網絡和故障錄波實現網絡報文記錄、故障電流電壓記錄和分析功能。
2.1.3狀態監測可視化
通過狀態監測可視化軟件對采集數據分析處理，完成各種邏輯判斷，并且記錄和分析結果的正確性。
1)狀態監測可視化系統實現六角圖顯示和狀態顯示等功能；
2)實現保護元件PLC邏輯圖的可視化；
3)對輸入/輸出回路在線監測裝置的開入/開出狀態量以及繼電器接點的狀態檢修告警。
2.2系統結構
以一個220kV線路間隔為例，具體工程實施結構如圖2。
圖2保護狀態在線監測系統工程結構圖
2.3主要特點
（1）合并單元采集就地化
就地化的安裝使現場施工極為方便，直接安裝到PT/CT的端子箱，采用鉗型采集器無損接入，通過采集裝置測量交流電流信號并轉換成光信號接入合并單元，保證數據采集的可靠性。這樣對裝置的抗干擾性、運行可靠性提出了很高的要求。
合并單元必須具有的特性：
1)滿足環境條件要求的可靠硬件，高等級元器件，裝置運行環境溫度零下40度到零上70度；2)防水、防塵、抗振動設計；3)具有優異的抗干擾性能，安裝于開關場時運行穩定；4)無整定值、固件或維護端口的硬件裝置；5)通過標準化的借口消除過程的可變性；6)當外界同步脈沖丟失時，利用內部同步時鐘仍可繼續工作。
（2）智能操作箱代替傳統操作箱
利用數字化技術實現操作箱的各種功能，兼容傳統操作箱；操作回路結構簡單，使用軟件完成防跳繼電器功能，實現出口繼電器接點和出口壓板的在線監測、狀態檢修以及數據遠傳功能。
（3）狀態監測可視化軟件的先進性
用戶或服務工程師可通過監測狀態可視化軟件進行配置，以滿足監測狀態可視化的實際需求。首先應該能夠對邏輯通道和通道組的屬性進行配置，其中包括模擬通道的比例系數，開出的保持屬性等；支持基本的運算和邏輯比較功能外，提供簡單邏輯組態功能；能進行通道映射，將物理通道與邏輯通道進行映射關聯，提高裝置的硬件無關性；能進行功能集定義和功能集投退，可以根據需要退出部分實際現場不用的功能；能進行參數、定值管理以及定值映射，能夠根據現場實際設置參數，提煉用戶定值；能夠收集顯示裝置運行時工程PLC邏輯圖[4]的狀態信息；能夠導入變電站系統配置描述文件SCD（Substation Configuration Description）[5]，自動配置裝置的通訊參數，GOOSE、SOE等信息；
3數字化在線監測分析與展望
3.1實用性分析
在不影響原有繼電保護二次系統安全、可靠運行的基礎上，通過信號的多點采集，與原有設備形成閉環監測系統，運用多種監測、邏輯判斷手段，解決了傳統保護二次回路狀態監測難以實現的技術難題。
1)有效監視裝置的交流輸入回路和裝置的數據采集回路。利用IEC61850標準建立全變電站光纖數字采集和錄波系統與傳統保護裝置進行閉環分析，實現傳統保護裝置交流輸入回路狀態監視
2)有效監視出口壓板狀態。用CPU邏輯功能實現控制操作全過程的方案，使操作回路的結構只需用簡單的開關量輸入和開關量輸出即可實現，取消了硬件結構上的防跳繼電器，大大簡化了操作回路的邏輯接線，減輕了現場工作人員的工作量，同時為保護實現狀態檢修提供了重要的應用基礎。
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3)有效監視操作回路狀態。在線監測控制回路斷線狀態，從圖中可知，利用對裝置（IN2）輸入信號的在線監測，實現了電氣二次回路斷路器機構箱輔助接點（LD）狀態的在線監測。
4)智能組件評估間隔內設備各板件的運行狀態。使用智能操作箱更換傳統常規操作箱，在完成傳統常規操作箱功能的同時監測保護二次回路，通過對監測運行信息的分析比較，判斷保護二次回路和操作箱回路是否正常運行。
5)綜合測控、網絡和故障錄波裝置、后臺可視化系統全局分析、判斷。后臺分析系統，根據綜合測控、網絡和故障錄波裝置提供的全站信息，利用一定的判據，分析被監測間隔保護裝置自身的可靠性，分析判斷保護交流回路、控制回路的異常情況，并接入保護故障信息系統上送到保護管理部門。
3.2先進性分析與展望
目前，國內各網省公司都進行了數字化變電站試點，全國已建成一定數量的數字化變電站，未來，在智能電網建設的大背景下，數字化變電站快速發展與分階段實現是必然趨勢[6]。已建數字化變電站對IEC61850標準的應用程度和技術水平各不相同，有的僅在變電站層應用層的，也有在過程層試點的，還有結合電子式互感器應用的。
數字化變電站應當做到數字采集數字化、過程層設備智能化、數據模型標準化、信息交互網絡化、設備檢修狀態化、設備操作智能化[7]。
數字化在線監測系統，對數據信息的建模完全基于IEC61850標準，傳輸采用標準以太網接口，支持IEC61850-9-2、GOOSE、IEEE1588、MMS標準規范[8]，具備互操作能力。目前的實現形式是，原有的保護裝置/保護回路不變；就地化安裝合并單元；用智能操作箱代替常規操作箱，在此基礎上可設想進行有步驟的逐級過渡演變：智能操作箱同樣就地化處理數字化的保護/測控一體化裝置與原有保護并列運行完全取代原有保護二次系統。當前的在線監測可視化后臺系統獨立配置，以后的逐級演變中就變成集成在線監測功能的數字化監控系統。
如果按這種方式對傳統變電站數字化進行改造，從閉環監測原有保護與回路，到增加保護功能并列運行，再到完整功能替換，平穩過渡，提高了保護可靠性，也是一種切實可行的改造方案。
4結束語。本文深入探討了數字化在線監測在傳統變電站中的應用，分析了如何實現常規變電站無法實現的監測功能，對實現手段、實現標準以及具體的功能要求都做出了詳細說明，并展望這種變電站應用新技術的未來發展，確定其在未來智能電網建設、改造中的特殊意義。
參考文獻
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關鍵詞：集賢500 kV變電站 油色譜 在線監測設備
中圖分類號：TM855 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（c）-0017-02
1 集賢500 kV變電站#1主變油色譜在線監測系統介紹
集賢500 kV變電站是黑龍江省集慶方輸變電工程的重要組成部分，由省電力公司負責投資建設，它是黑龍江省自主投資興建的500 kV輸變電工程，它的建成投產有利于該省煤電能源的大幅度輸出，為建設強大的黑龍江電網意義重大。遠期最終裝設2組3×250 MVA主變壓器；該期新建1組3×250 MVA主變壓器。#1主變壓器及油色譜在線監測系統于2011年11月投入運行。集賢500 kV3臺250 MVA單相自耦變壓器均配套上海思源電氣股份有限公司生產的TROM-600油色譜在線監測系統。
2 TROM-600油色譜在線監測系統介紹
TROM-600系列變壓器油色譜在線監測系統分為普通油色譜和智能油色譜兩個類項，普通油色譜包括TROM-600油色譜在線監測裝置和監測后臺，智能油色譜包括TROM-600油色譜在線監測裝置、智能組件（支持61850數據上傳）和可擴展的鐵芯接地流在線監測裝置。該站所采用的均為TROM-600普通油色譜在線監測系統。
2.1 TROM-600油色譜在線監測系統組成
TROM-600變壓器油色譜在線監測系統由TROM-600油色譜在線監測裝置、交換機及TROM-600監控軟件后臺及狀態接入控制器組成。其中TROM-600油色譜在線監測裝置與交換機已在監測設備中完成連接。
2.2 TROM-600油色譜在線監測系統現場裝配
TROM-600油色譜在線監測系統的現場裝配主要構件為：進出油閥、進出油管、TROM-600油色譜在線監測設備、RS-485通訊電纜、控制屏及TROM-600后臺監控軟件。
（1）TROM-600油色譜在線監測設備。油色譜在線監測設備用內部油泵把變壓器里的絕緣油通過專門輸送這種絕緣油的銅質輸油管引入變壓器的內部油室；故障氣體經過氣體從油氣中萃取后再通過內部的小氣泵進入電磁六通閥的定量管中，并且這個氣體通過載氣流入色譜柱，隨后將乙烷、乙炔、乙烯等多種氣體用檢測器變換為電壓信號。然后控制屏中的數據處理器會對色譜采集器得到的信息進行有效的處理。進而通過計算得出每種氣體含有的烴的總和以及各自的變增數據。在圖1中，能夠看出回油以及取油的方式。
變壓器中段的取油最能反映出油路主回路，取得的這種油可以代表所有的取油所能表達出的信息。變壓器底部是回油口的位置。取得的油脫氣以后進入到監測模塊中。氣體分離的重要組成部分必須是用特殊材料加工而成的色譜柱。這種色譜柱能夠流經它內部的氣體進行有效的分離，特別是上述的乙烷、乙炔、乙烯等多種氣體，并且是峰峰分離的形式。因為這種方式比較先進不是以往的化學分離，所以不會引起有的氣體峰值大到遮蓋其他峰值的問題，這樣測量到的數據才能更加準確。對經過監測處理后的氣體，經過轉換模塊的時候，中央處理器控制這種模塊進行轉換進而采集到數字信息。然后由溫度補償模塊傳遞出來的信號，對此數據進行改正，修改過的才能存在數據庫中。在主機通訊過程中，把數據輸送至主機。
（2）控制。TROM-600油色譜在線監測系統中控制屏為選配裝置，如不選配油色譜在線監測設備可直接將數據傳送給后臺機。在對油色譜選配以后，色譜數據采集器得到的信息會傳送給控制屏中的處理器進行處理。然后會根據相應的標準進行計算得出氣體中烴的含量總和與它們的變化情況。
（3）TROM-600后臺監控軟件。TROM-600變壓器油色譜在線監測軟件具備強大的管理功能，一臺智能控制器可以同時監測和管理32臺TROM-600變壓器油色譜在線監測系統。用戶可以很方便地獲得設備的實時數據、實時譜圖、歷史數據和趨勢圖等。
3 TROM-600油色譜在線監控系統的技術特點
（1）獨特的內置油循環系統。具有獨特的內置油循環系統，變壓器油取樣采用強油循環方式，通過德國DULEX公司特制的70 mL/min高效復式循環泵將變壓器典型油樣采集到裝置內部，保證了樣品的真實可信。（2）世界最先進的真空脫氣方式。油氣分離裝置采用世界最先進的真空脫氣方式，并且與自動取樣的方式配合，可以在很短的時間內把大部分氣體從油氣中分離出來。這就解決了采用其他方式需用時間過長的問題。從而帶來了用時短、油耗少、使用壽命極其長的優點。對有故障的變壓器更加適用，這種裝置在不到1 h的時間就可以完成所有的檢測項目，能夠使在線檢測更加有效，排除人為的問題那么在線檢測的結果就不會出現一點誤差。（3）專用復合色譜柱。通過思源公司專門開發的特殊材料制成的色譜柱，對油氣進行分離，能夠有效地將乙烷、乙炔、乙烯等多種氣體分離，并且是峰峰分離的形式，因為這種方式比較先進不是以往的化學分離，所以不會引起有的氣體峰值大到遮蓋其他峰值的問題，這樣測量到的數據才能更加準確，通過線監測才能達到預期的標準。（4）高靈敏度的氣敏傳感器。通過色譜柱轉換氣體的含量數據，它的測量基線控制在10 mV以下的范圍內，也就是0.1 ppm的檢測精度。這樣就足以保證測量過程中的靈敏度以及檢測的重復性用時比較短，還有檢測過程中檢測的范圍比較廣。（5）高精度、高可靠性的信號處理系統。采用高精度數據采集單元和集散控制技術，當現場設備內部失電后，自動掉電保護裝置不丟失日歷時鐘，在主控計算機發生故障時前端主控設備可以獨立完成數據的采集和貯存，最多可貯存7次有效數據，數據掉電不丟失。（6）高精度恒溫控制系統。測量溫度穩定在±5 ℃以內。（7）最新診斷技術。國際電工委員會IEC605992000、中國電力行業DL/T722-2000最新標準，結合國內外色譜研究的最新結果以及在線監測的技術分析要求，形成完整的色譜診斷系統。（8）先進的數據處理算法。采用先進的信號處理算法和人工智能技術分析，自適應完成各類數據的處理并可不斷升級更新。（9）功能強大的支持軟件。TROM-600智能診斷軟件基于Windows2000、WindowsNT4.0操作系統，功能包括數據采集、記錄及存儲，自動和手動統計分析數據并診斷，可設置各類條件進行查詢分析，它還能自動生成診斷報告，并使用電子郵件發送診斷報告。
參考文獻
[1] 陳立軍，袁立波，王金銘，等.基于網絡的集中供熱遠程監控系統[J].微計算機信息，2008（25）：163-164，186.
關鍵詞：電力設備遠程監測診斷中心系統、在線監測系統、局部放電監測
引言
隨著西電東送能源戰略的實施和廣東社會經濟持續穩定發展，廣東電網規模也實現了跨越式增長，廣東電網是全國最大的省級電網，通過“8交5直”的500kV交直流并聯輸電線路、±800kV特高壓直流輸電與周邊電網互聯，因其特有的交直流輸電混合運行、網外電力依存度高、受端系統大、環境壓力大等特點，是世界上最復雜的電網。隨著科學技術的不斷發展，各種電力設備均已具備較為成熟的監測與診斷方法，以此為基礎建立起來的不同規模的電力設備監測與診斷系統也相繼在國內外出現。
1電力設備監測系統現狀
廣東電網公司一直非常重視相關理論與技術的發展。開展了在線監測試點工作，試點實施項目主要包括兩方面的內容，一是在試點變電站和架空輸電線路安裝、配備必要的在線或帶電監測設備；二是有針對性地進行了監測診斷專家系統的研究開發。這些工作取得了良好的應用成果。
廣東電網公司電力科學研究院目前已有雷電定位系統、架空線路在線測溫系統、廣東電網覆冰監測網、電能質量監測系統、變壓器絕緣油在線監測系統、變壓器中性點直流電流監測系統等六類專業監測系統投入運行。廣東電網公司下屬的部分供電局也試點安裝了變壓器局部放電在線監測系統、變壓器振動在線監測系統。這些專業系統對電網設備安全和可靠運行起到了重要的作用。但是由于覆蓋范圍小，系統功能單一，數據無法互通和集中，因而未能充分發揮其應有的作用。
2 電力設備在線監測診斷系統結構
解決影響廣東電網公司長治久安的電力設備安全問題，創建國內領先、國際先進的電力設備遠程監測診斷中心，整體提升廣東電網的智能化運行水平。實現全省220kV及以上電壓等級輸變電設備的遠程監測與診斷，建立完善的、運作協調的電力設備遠程監測診斷體系，實現電力設備準確、有效的故障診斷、狀態評價與風險評估，為公司生產管理信息系統提供維修策略，有力的支撐廣東電網運行調度和控制模式從自動化向網絡化和智能化全面轉換，使公司的電力設備監測與診斷達到國際先進水平。
遠程中心示范變電站在線監測裝置（系統）的主要功能定義為：獲取采集輸變電設備相關的在線監測數據，并將數據上傳至遠程中心站端綜合處理單元；同時具有相應的監測預警和故障診斷功能，以便有效支持遠程中心工作的具體實施。遠程中心系統業務功能框架如圖所示。
3 變電站在線監測系統功能及配置
3.1總體功能要求
綜合性：能夠對變電站所有核心高壓設備的絕緣狀況進行監測，監測項目和參數是全面和多樣的。
準確性：準確可靠地連續監測、記錄被監測設備的絕緣及狀態參數，即特征信息采集，監測數據應能夠反映設備狀態。
可靠性：作為在線監測裝置（系統），應用良好的環境適應性能，能夠在變電站戶外現場環境長期可靠工作。
安全性：整套監測系統需安全、可靠、安裝牢固，不能對高壓一次設備的安全造成任何潛在威脅。
3.2主要監測裝置的配置
3.2.1 GIS局部放電監測裝置：監測的參數應包括局部放電幅值（含最大放電幅值、平均放電量）；局部放電相位；局部放電次數。
3.2.2變壓器色譜在線監測單元：包括變壓器油中氣體色譜在線監測單元及油中微水在線監測單元，可同時監測變壓器油中溶解的氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、乙烷（C2H6）等六種氣體組分，并通過計算獲得總烴的含量、各組份的相對增長率以及絕對增長速度；并提供原始譜圖。變壓器色譜在線監測系統能根據檢測氣體含量和增長率自動進行故障預警。
3.2.3變壓器油中微水監測單元：可同時監測變壓器油中微水（H2O）的含量、各組份的相對增長率以及絕對增長速度；高精度的定量分析，檢測數據可與實驗室庫侖滴定法對比。
3.2.4變壓器特高頻局部放電監測裝置：要求在變壓器底部放油閥或者手孔蓋板處安裝傳感器。需監測的參數應包括局部放電幅值（含最大放電幅值、平均放電量）；局部放電相位；局部放電次數。
3.2.5變壓器鐵芯接地電流監測裝置：變壓器鐵芯接地電流監測采用外置式穿芯CT傳感方式，主要監測參數：變壓器鐵芯或夾件接地電流。
3.2.6 SF6斷路器監測裝置：監測的參數有開斷時三相電流、累計開斷次數、開斷動作時間及累積開斷電流；儲能電機的啟動頻度、通電時間；分合閘線圈動作電流波形。
3.2.7容性設備在線監測裝置：對運行中的容性設備介損tanδ、電容電流及電容量在線監測采用在末屏出線安裝外置式穿芯CT傳感器。
3.2.8 SF6電流互感器濕度、密度監測裝置：選用電子式SF6氣體濕度、密度在線監測儀表，能在線監測SF6電流互感器中SF6中氣體的水分含量及壓力。
3.2.9避雷器監測裝置：避雷器全電流和阻性電流在線監測采用在避雷器接地引下線處安裝外置式穿芯CT傳感器或采用在避雷器計數器兩端抽取泄漏電流的傳感方式。
3.2.10環境監測裝置：環境監測裝置對高壓設備現場運行環境的監測有助于對絕緣狀況的綜合判斷，提高狀態診斷的準確性。主要監測參數：環境溫度、環境相對濕度、泄漏電流。
3.3監測裝置的軟件要求
所有設備監測裝置的數據均通過站端綜合處理單元上傳至遠程中心供數據展現和分析診斷。本技術條件書中所有在線監測裝置（系統）的軟件均應能免費提供給遠程中心平臺進行安裝使用，具備分析診斷、預警功能。
1、 數據統計圖分析功能：
具有在線監測信號數據的各種橫向、縱向比對，能對數據圖進行分析處理功能。
2、 數據遠程傳輸、分析和診斷功能
需與遠程中心高級應用軟件集成，具有數據顯示、故障診斷預警等功能。數據顯示應具有列明傳感器位置及布置圖功能。故障診斷預警功能必須有智能診斷軟件對各種缺陷進行自動辨認，系統自動將采集到的信號進行算法處理，能判斷出不同類型監測信號，包括變壓器局部放電信號，鐵芯接地電流，SF6斷路器動作特性，容性設備的介損tanδ、電容電流及電容量，避雷器的全電流和阻性電流，環境信息量，以及不同類型的干擾信號。診斷系統能準確有效地找到故障現象的直接原因，其診斷方式在數據信息不完全的情況下也應能夠工作，最大限度地避免誤、漏報警。診斷系統應當對普通現場檢修人員隱藏系統的復雜細節，明確提示報警信息和診斷結論，提高綜合診斷系統的易用性；而對高級用戶則應強調診斷系統配置的靈活性和診斷結果的自說明性。
應實現遠程控制、診斷、查詢、訪問等功能，通過站端綜合處理單元將數據實時傳送到遠程中心進行統一管理及診斷。用戶可通過網絡方式在任何時間接入系統，查看最新的監測診斷結果。監測系統還需要提供數據回放功能，以了解故障發生的前后事件判斷。
對遠程中心高級應用軟件中狀態評價結論為異?；蛑卮螽惓５脑O備，以及狀態監測報警的設備，可利用故障診斷方法診斷設備可能存在的故障原因和故障部位，并給出依據和解釋等，為處理故障提供參考。
3結束語
關鍵詞：變壓器；油中溶解氣體；在線監測
中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）17-0097-02
變壓器作為電力系統中的重要組成部分，其安全性、穩定性和可靠運行直接對電力系統正常運行產生重要影響。目前，大型變壓器基本上以高壓油浸式變壓器為主，此類變壓器的主要絕緣介質為絕緣油，當然絕緣性能就直接與絕緣油的指標系數相關聯，直接影響著變壓器的安全運行。另外，絕緣油中含有固體有機絕緣材料，隨著變壓器的長期運行，不可避免會變質老化分解出少量的CO、CO2等氣體，這類氣體存在于變壓器內部會導致變壓器局部過熱、局部放電以及電弧放電等故障的產生，并且氣體的數量會不斷增加，會對變壓器產生更嚴重的破壞，同時，擴散過程中溶解于油中。因此，通過對油中溶解氣體的監測，分析出氣體成分、含量及產氣速率，從而有效判斷出變壓器的絕緣狀況，如劣化程度、故障種類等，這就使得油中溶解氣體測定成為了近年來不斷重視和廣泛研究的課題，也成為了目前保證變壓器可靠、安全、經濟、高效運行的關鍵舉措。自20世紀60年代以來，變壓器油中溶解氣體測定方法一直以氣相色譜分析法為主，發展至今，已有傳統的試驗室氣相色譜分析轉變為基于現場的在線色譜監測，并且在線監測已逐步成為試驗室色譜試驗的有力補充，但從目前該方法發展現狀來看，還存在諸多的問題，有待進一步完善，這正是本文所研究的重點。
1 變壓器油中溶解氣體在線監測存在的問題
歸納而言，目前變壓器油中溶解氣體線監測存在的問題主要來自于氣相色譜法以及在線監測本身。
1.1 氣相色譜法存在的問題
早在規范GB/T 17623-1998中已經明確了氣相色譜法作為油中溶解氣體測定中的主要方法，通過筆者的長期工作經驗的總結以及諸多試驗數據的統計分析，運用氣相色譜法進行試驗，雖然能夠有效的對變壓器進行日常監督和故障判斷，但基于在線監測而言，還存在一些問題，主要表現在以下兩個方面。
①在線性不強。由于氣相色譜法主要是基于實驗室而開發的，從取樣到試驗得出結果一般要經歷一段時間，得到的數據也成為了一種歷史數據，因為變壓器的運行狀態和運行環境時刻都在發生變化。此外，在各環節中樣品也存在著諸多的不穩定性，勢必影響樣品的代表性。特別是對于突發性故障，色譜實驗法很難及時撲捉到故障發生的即時數據。因此氣相色譜法整個過程還處于非在線狀態。
②誤差較多。不同的氣相色譜實驗室在設備方面存在檢測器響應值、操作溫度、流速等差異，再加上試驗人員技術水平的參差不齊，必然會引起定量分析中的系統誤差，一般用偏差來衡量，規范中規定實驗室間的偏差不大于30%，這個數值使得實驗室間數據相互借鑒的價值不高，也就很難用其它實驗室的數據來檢驗自身的誤差了。同時，儀器狀況的波動和環境的變化也會帶來隨機誤差，從而影響測定結果。
1.2 在線監測存在的問題
目前，在線監測系統已在各500 kV變電站得到推廣和應用，從總體使用情況來看，在線監測系統與傳統實驗室法相比，具有和變壓器運行同步性的優勢，排除取樣及運輸的干擾，其趨勢基本和離線數據一致，在一定程度上可以作為一種判斷設備狀態的補充手段，但仍存在較多問題。
①管理問題。首先，油中溶解氣體在線監測裝置管理及檢驗檢測標準體系尚未建立，在線設備也存在狀態參差不齊的狀態。在筆者最近一次幾個變電站的調查中，在線設備正常運行率僅有65%，且在線設備的運行維護并未納入生產體系管理之中，數據采集和整理工作仍處于計劃工作之外。其次，在線監測技術總體覆蓋率較低，500 kV主變油中溶解氣體在線監測設備覆蓋率僅20%，相對于變電站主變數量來說太少，無法形成有效的監督規模。再次，現在使用的油中溶解氣體在線監測設備一般都具有報警功能，但這種報警一般傳送到變電站后臺終端，由運行人員接收，再傳達給檢修人員處理，整個過程時間較長，而且報警信息缺乏一定的準確性和針對性。最后，變壓器油中溶解氣體在線監測裝置差異較大，導致了測試結果存在較大差異。沒有建立一個客觀公正的評價平臺，實現對在線監測裝置的校驗和審查。
②技術問題。首先，通過對變壓器油中溶解氣體的監測發現，新投500 kV設備的C2H6、C2H4、C2H2的含量一般為痕量，甚至為0。由于含量偏低，所以對于測量儀器的測量靈敏度要求高，現有氣相色譜檢測方法的檢測靈敏度可以滿足要求，能夠測出痕量氣體組分，但在線監測裝置對痕量C2H2組分檢測效果比較差，其檢測范圍一般為0.5 uL/L，對于過小的含量只能測定為0。其次，油中溶解氣體在線監測裝置需要使用高純氮氣作為載氣氣源，且一般使用的是氣瓶氣體，需要受到鋼瓶中的氮氣量的限制。一旦鋼瓶中的高純氮氣用完或壓力不足就無法進行檢測，難以滿足連續監測變壓器狀況的要求。最后，數據僅僅停留在基礎層面。目前色譜在線監測裝置的數據分析處理軟件系統，一般只提供數據的查詢、注意值判斷以及二比值等基本分析功能，無法和試驗室離線數據聯合判斷，缺乏對數據的橫、縱對比，不符合相關規范關于對數據進行深層分析，從而發現設備潛在缺陷的要求。
2 變壓器油中溶解氣體在線監測存問題解決策略
變壓器油中溶解氣體測定中，在線監測裝置無疑是彌補氣相色譜法非在線性的最佳選擇，二者的有機結合既可以規避氣相色譜法在突發性故障監測方面的弱點，又可以彌補在線數據可比性不高的缺陷，可以通過在線監測及時掌握設備最新數據走向，在數據超出設定時及時預警，為進一步安排實驗室色譜分析提供參考。同時，一旦發現存在潛伏性故障，還可以在進行實驗室色譜跟蹤的同時，通過在線監測裝置密切監視故障發展速度，彌補氣相色譜在故障發展監測上的不足。
2.1 提高氣相色譜實驗室分析法的準確性
實驗室方法作為數據收集的基礎方法，也是故障判斷的仲裁方法，其數據準確性有著重要的影響，因而要盡可能降低氣相色譜法的誤差，使其達到作為基準數據應具有水平，誤差主要分為系統誤差和隨機誤差兩種，系統誤差主要通過以下措施來減小。
①對氣相色譜儀進行定期校正，分別進行基線、單組分和多組分色譜峰的檢查，確定儀器的精度和準確性，以消除儀器自身帶來的系統誤差。
②通過比對選擇，使用高純載氣和統一配置的標準氣體，從而保障了氣源的合格性，消除了氣源帶來的誤差。
③采用帶有進樣標卡的注射器進樣，保證進樣量的準確性和重復性。在標準氣體進樣之前，放掉標氣氣瓶的死體積，進完標定樣品，用載氣充分沖洗注射器，以空白試樣檢測標氣組分確無殘留，即不會出現組分色譜峰。轉移氣體時使用雙針頭，并保證存放氣體的注射器無樣品殘留。
以上做法可以排除操作引入的系統誤差，隨機誤差是不可測也不避免的，它是隨機變動的因素帶來的誤差。但是由于隨機誤差的正負具有對稱性，所以在氣相色譜分析中，可以先后測定三針標準氣體，通過濃度得出相應校正因子，并計算其算術平均數，用來校正試驗中樣品的數據。這樣可以使校正因子近似于真實值，最大限度的減少偶然因素對測定結果的影響。
2.2 建立變壓器油中溶解氣體管理平臺
油中溶解氣體分析采用的不同方式，最終根結于數據的匯集和整合，分散的數據狀態無法適應狀態檢修數據收集的需要，也不利于實現狀態分析的最終目，因此必須建立一個變壓器油中溶解氣體管理平臺。色譜試驗數據和在線試驗數據通過數據接收器匯集到監督管理平臺的數據庫內，進行數據的統一管理，方便使用計算機專家輔助判斷系統，對數據進行分析判斷。建立監督管理平臺經行數據分析的另一個目的是確認設備狀態，從而推行不同的檢修方法。對于實驗室色譜試驗結果評級在I級的設備可以用延長實驗室色譜試驗間隔，觀察在線數據變化的檢修安排方式。II級的設備仍要采用一個月一次的實驗室色譜試驗周期，并通過在線數據進行跟蹤監督。III和IV級設備則需要縮短實驗室色譜試驗間隔，密切跟蹤故障進程。
2.3 提高對痕量烴類組分A檢測靈敏度
通過筆者日常工作中對變壓器油中溶解氣體的監測發現，500 kV設備正常運行下的C2H2含量一般為0 uL/L，少數設備含量為痕量；35 kV變壓器C2H2含量也在luL/L左右。由于C2H2含量偏低，所以對測量儀器測量靈敏度提出較高要求，現有氣相色譜檢測方法的靈敏度基本可以滿足要求，但在線監測裝置對痕量C2H2分組分檢測效果且比較差。
影響油中溶解氣體在線監測裝置檢測靈敏度的因素很多，其中最主要的因素為檢測器的檢測靈敏度，目前氣體組分檢測的傳感器主要包括熱導式傳感器、氫焰檢測器、半導體傳感器等，這幾種傳感器在性能方面都存在著諸多問題，氫焰檢測器可檢測氣體種類少，載氣單一；熱導式傳感器靈敏度低，以進口高純氦作載氣，在試驗室條件下也只能檢測出5 uL/L以上的C2H2；半導體氣敏傳感器雖然適應測量低濃度氣體組分，但反應輸出非線性，響應速度慢，易出現拖尾現象。目前新型的納米晶半導體傳感器基本可解決以上問題，以提高靈敏度。
由于變壓器油脫氣后，各氣體組分在氣室中的濃度是油中濃度的17倍之多，而乙炔在氣室中的濃度則為油中濃度的90%。因此，不能單一使用放大倍數來對待氣體組分，不然當乙炔檢測分辨率達到要求時，氫氣峰可能已經飽和了，對于這種問題可以采用復合增益控制技術加以解決，以保證低濃度烴類的檢測靈敏度。
除此之外，靈敏度還受檢測系統的基線噪聲、基線漂移、油氣平衡、載氣純度等因素的影響，這些因素也需要加以關注。
3 結 語
通過文章的分析可以看出，變壓器油中溶解氣體在線監測中，要想真正發揮在線監測的優勢，數據的準確性是未來研究過程中迫切需要解決的問題，隨著半導體技術、氣敏傳感技術以及計算機技術的發展，相信在線監測技術的應用會不斷成熟，更加廣泛。
參考文獻：
[1] 張深波，劉曉峰，章連眾.變壓器油中溶解氣體在線監測綜述[J].化工時刊，2011，（7）.
關鍵詞：在線監測；輸電線路；應用
中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）26-0098-02
輸電線路網絡的覆蓋范圍非常廣，所處地段往往地形復雜，環境惡劣，日常巡線工作面臨著很大的難度，維護檢修的工作量也非常大。從2008年我們國家所出現的歷史罕見的冰雪災害來看，進一步強化輸電網絡的安全平穩運行顯得非常關鍵。為了確保輸電網絡安全穩定運行，有效解決書店線路太長而導致人力資源不足等方面的問題，必須借助現代化先進的輸電線路在線監測技術及其相應的監測設備，盡快建立監控中心，從而轉變輸電線路的“狀態檢修”模式，為更加科學、準確、客觀地收集信息、處理信息以及評價機器設備性能等各個方面提供強有力的技術支撐。
1 我國在線監測技術現狀
2000年中國就已經開始對輸電線路在線監測技術進行研究與開發，特別是在GSM（全球移動通信系統）推廣以后，加快了在線監測技術的發展速度，并且有效解決了遠距離數據傳輸存在的一些問題。例如西安金源電氣有限公司等對在線監測技術尤其是絕緣子泄漏電流方面開展了全面系統的研究工作，而中國電力科學研究院則對雷電定位系統重點進行了研究與開發工作。到2003年我國輸電線路在線監測方面的研究與開發工作進入了一個階段。該技術的前期產品主要存在運作穩定性方面的問題。比如，不能為用戶提供有關生產方面的信息等問題，極大地阻礙了泄漏電流在線監測技術普及與推廣應用。2005年，西安金源電氣等一些公司相繼研究開發了輸電線路覆冰、線路預防偷盜、導線舞動以及測溫等各項線監測技術，并逐步在電力系統得到較好的推廣應用，其效果非常明顯。除此之外，在我國多家企業以及研發機構的積極努力下，充分利用無線傳感器網絡、網絡通訊、電磁兼容、電源以及機械電氣等相關技術，并在此基礎上成功地研究開發了微氣象環境、桿塔振動以及視頻在線監測等先進的技術先進的裝置，建成了相應的監測系統。主要包括氧化鋅避雷器、防盜報警監測、可視監控、驅鳥裝置、導線溫度以及動態增容等在線監測系統，成為我們國家目前比較成熟的在線監測技術，另外，站在我國目前在線監測研究成果角度，在線檢測系統中的雷擊定位以及導線微風振動等逐步得到推廣應用。
2 在線檢測系統的結構組成以及基本工作原理
2.1 線監測系統的結構組成
在線監測系統使用的是一種二級網絡結構，通常由各種線上監測裝置、監測基站以及監測中心等部分構成，線上監測裝置則由導線溫度以及導線覆冰監測儀等組成，氣象環境以及線路監測基站通常在桿塔上進行安裝，監測中心則設置在本部機房。
2.2 在線監測系統的基本工作原理
對大部分的輸電線路中的技術參數進行監測的時候，所監測的技術參數有設備運行以及環境運行參數，具體分為微風振動、舞動、桿塔傾斜、導線弧垂以及視頻等。運用先進的監測技術，充分利用輸電線路的數據信息平臺，對數據信息進行分析與管理，從而完成對有關數據信息的趨勢進行分析、查閱以及信息預警等工作。
3 我國輸電線路在線監測技術的應用
3.1 覆冰在線監測技術的應用
這種技術是針對導線的覆冰狀況實施實時監測，從而保證在天氣狀況比較惡劣的條件下能夠實現對高壓輸電線路和變電站絕緣子等覆冰狀況實施實時在線監測。充分利用科學先進的監測分析方法以及建立數學模型從而分析監測數據信息，將有可能出現冰雪災害的線路提前進行預測，并及時向有關輸電線路維護工作人員進行報警，從而有效預防斷線、倒塔、冰閃以及舞動等各種災害事故造成的傷害。覆冰在線監測技術的基本工作原理是：監測導線傾斜角以及弧垂等有關數據信息，根據線路參數以及輸電線路情況等進行研究分析，然后計算覆冰的重量以及厚度等相關技術參數，從而判定覆冰的危險級別，及時發出準確的除冰信息預警。除此之外，充分結合線路拉力的狀況觀測覆冰的具體情況，將拉力傳感器安裝在絕緣子串上，并對導線在覆冰以后的受力狀況進行實時監測，同時對當地環境的溫、濕度以及風向等數據及時進行采集，將收集到相關數據信息集市匯總并傳遞到監控中心，經過處理與分析，盡快預報輸電線路冰情狀況，從而發出除冰警報。
3.2 桿塔傾斜監測技術的運用
矗立在礦山采空地區上面的輸電線路的桿塔因為受到自身重力、外部自然力等各種干擾因素產生的影響，容易造成巖體錯位、地面裂隙、滑坡等一些地質自然災害，導致礦山采空區的桿塔出現傾斜、甚至導致地基產生變形等，嚴重影響到輸電線路的安全。而利用全球移動通信系統，可以對桿塔傾斜裝置進行實時監測，并及時發出預警信號。在等級為220 kV電壓的輸電線路中，桿塔傾斜監測技術已經獲得了非常廣泛的運用，從而使得桿塔變形以及傾斜等狀況能夠及時被發現，保證輸電線路的安全穩定運行。
3.3 導線微風振動監測技術的運用
導線微風振動往往會造成高壓輸電線路出現疲勞而斷股，盡管其看似對輸電線路不會產生太大的破壞力，然而其破壞往往比較隱蔽，長時間的不斷積累，對高壓輸電線路造成的破壞性會變得更加嚴重。微風監測技術的基本工作原理是導線監測振動儀可以對導線以及線夾觸點以外的適當距離的導線實施監測，特別是其對線夾彎曲的頻率、振動幅度以及輸電線路周邊的風速、風向以及溫度、濕度等各項的氣象參數，根據導線自身的力學特點，對微風振動的具體狀況、疲勞壽命等加以分析、研究以及判斷。導線微風振動監測技術的運用不僅可以預防微風振動造成的危害，還可以為輸電線路的防震設計提供技術依據。
3.4 導線風偏舞動在線監測技術的運用
導線風偏舞動在線監測系統主要包括氣象采集與風偏采集單元、子站以及數據信息處理等系統構成，通常在桿塔之上安裝氣象采集單元以及子站，而在導線上安裝風偏采集單元。通過對氣象風偏角、參數以及傾斜角等有關數據信息進行采集，利用無線網絡傳輸到數據處理系統及時進行處理。運用導線風偏舞動在線監測技術，便于運行部門在特殊狀況下采取相應的措施，此外，也為輸電線路設計過程中綜合考慮設計預防水平、氣候環境條件等提供科學合理的技術依據。
3.5 視頻在線監測技術的運用
視頻在線監測系統一般安裝在人口比較密集區、林區以及那些交通事故發生比較頻繁的地段，實時監測周邊的狀況，及時找出對輸電線路構成威脅的行為，并能夠及時采取糾正預防措施。視頻在線監測技術必須借助視頻壓縮以及數據傳輸等相關技術，從而對輸電線路本體狀況以及周邊環境參數及時進行監測。然而在視頻監測的實踐運行過程中，出現了數據傳輸量比較小、現場視頻難以自行控制、信號不穩定等各種狀況，伴隨CDMA以及3G網絡技術的迅猛發展，充分利用無線傳輸使得輸電線路的遠程實時監控可以實現。
4 在線監測技術應用亟需解決的主要問題
4.1 在線監測技術存在標準化方面的問題
目前我們國家的輸電線路在線監測技術還處于發展的初級階段，該領域的新技術、新方法、新設備不斷涌現，而在線監測裝置的標準化工作卻進步不大。要想對被監測的設備是否需要進行檢修加以準確判斷，還應當結合相應的經驗與數據。除此之外，在線監測與離線試驗是不是等價，必須借助大量的實踐經驗的檢驗。目前輸電線路監測的各個運行部門非常關注一個問題就是關于報警值的問題，報警值必須充分結合實際運行經驗并根據有關的設備實際狀況，并且通過所安裝的監測設備來獲得，同時還應當確定監測數據的波動規律，所以，不同的廠家所生產的相同的輸、變電設備其采用的生產工藝、原材料等并不完全相同，其監測設備的報警值也就無法確定。大量應用在線監測裝置的同時，還應當在掌握有關數據波動規律和實踐運行經驗的基礎上，確定輸、變電設備相對應的報警值范圍。目前在線監測數據與離線試驗存在一定的差異，無法將離線試驗的相應標準有效應用于在線監測數據的對應診斷標準之中去。
4.2 在線監測技術存在穩定性不強的問題
有關調查結果表明，在線監測裝置因為容易受到傳感器、通信以及工作電源以及通信等各種因素的影響，其穩定性還存在一定的不足之處，對于在線監測技術推廣應用產生較大的負面影響。除此之外，還有電路設計、無線通信以及傳感器技術等一些技術性方面的問題也需要盡快得到解決。
5 結 語
總而言之，從目前中國的在線監測技術的研究與開發進程來看，在桿塔傾斜、覆冰、導線微風振動與風偏舞動以及視頻在線監測技術等方面取得了十分重大的突破，并獲得了非常廣泛的應用，然而其標準化以及穩定性等相關問題亟需得到解決。
參考文獻：
【關鍵詞】特高壓 輸電線路 在線監測技術
自二十世紀七十年代開始，特高壓輸電技術已經進入了研究階段，四十多年時間內，美、日、俄、中等國家先后研究、建立了特高壓輸電線路。目前，我國晉東南―南陽―荊門特高壓輸電線路已經成功投入運營。特高壓輸電工程中，輸電線路有著非同尋常的重要性，輸電線路對于特高壓輸電系統的穩定與安全有著直接的影響，因此，需要引起格外的關注。特高壓輸電線路不少處于惡劣的地質條件以及惡劣的運行環境下。所以，對輸電線路的狀態采用先進的監測技術進行監測有著重要的意義。通過監測確保事故隱患能夠第一時間發現并即刻清楚，保障特高壓輸電線路處于良好的運用狀態。
1 輸電線路在線監測技術
1.1 輸電線路覆冰在線監測
不少區域，氣溫較低、氣候條件復雜，需要輸電線路覆冰在線監測系統實時監測輸電線路導線覆冰情況，對監測數據通過后臺診斷分析系統進行分析，提前預測可能發生的線路病害事故，并將報警信息及時發送到相關的運行管理人員，以便能夠最大程度降低、減少倒塔、斷線以及線路冰山事故的發生，保障特高壓輸電線路的安全運行。
目前，輸電線路覆冰在線監測的工作原理主要有兩種：
（1）通過對線路拉力的監測，來判斷輸電線路的覆冰情況。將拉力傳感器安裝到絕緣子串上，拉力傳感器不但能夠對輸電導線覆冰后的受力狀態進行實時監測，而且對于周邊的風向、風速、濕度、溫度等參數也能進行時刻采集。采集后的參數由傳感器傳輸到后方的監控中心，而后經過監控中心對各種參數的計算、處理，最終給出改區域輸電線路冰情情況，并作出相應的除冰預報。
（2）通過對輸電導線的弧垂、傾斜角參數的監測來實現輸電線路覆冰情況的反應。通過對輸電導線弧垂、傾斜角參數的采集，并結合氣象環境參數、線路參數以及輸電線路狀態方程進行綜合分析計算，得出監測區域導線覆冰重量、厚度等情況，而后判定覆冰的危險等級，并及時發出除冰警告。原理1在絕緣子上串聯應力傳感器，應力傳感器是其應用的基本前提，而且在全球范圍內，經過了安全性試驗論證。理論2線路參數不改變，線路的運行安全不受影響。以上兩種覆冰在線監測理論，對于檔內各段導線的覆冰形態無法有效給出，而且計算出的導線覆冰厚度是檔內覆冰厚度均值。
1.2 輸電線路導線微風振動監測
特高壓輸電架空線路電線疲勞斷裂的主要原因在于微風震動，而且微風震動對架空線路的破壞有著持續性的特點，因此，輸電線路導線微風振動監測不但能夠為防震動設計提供相應的科學依據，而卻還有利于減少微風震動對特高壓輸電架空線路電線的破壞。
微風振動監測系統的主要工作原理是將導線與線夾接觸點的曲振幅、頻率和線路周圍的風速、風向、氣溫、濕度等氣象環境參數通過導線振動監測儀記錄下來，在分析判斷導線疲勞壽命以及微風振動水平時，根據監測記錄并結合導線力學特性進行。
1.3 輸電線路氣象和導線風偏在線監測
科學、合理的風偏校驗以及線路設需要輸電線路氣象和導線風偏在線監測系統提供相應的實測依據，相關部門可以根據相應的實測數據及時采取相應的風偏防范處理多少，而且還能夠為放電故障點的尋找提供相應的資料，對于輸電線路所在的區域的氣候情況，監測中心通過觀測、收集、記錄的方式完善風偏計算方法，此外，輸電線路桿塔上的瞬時最大風速、強風下的導線運動軌跡以及風壓不均勻系數，監測中心均可以準確的記錄下來，這些技術數據可以作為合理設計標準提供相應的參考。
1.4 輸電線路桿塔傾斜監測
不少特高壓輸電線路經過煤礦采空區，在自然干擾力、重力以及應力的作用下，煤礦采空區極易出現地面塌陷、滑坡以及崩塌等情況，這極易造成輸電線路桿塔出現傾斜、地基發生變形，給特高壓輸電線路的安全運行造成嚴重影響。
為實現輸電線路桿塔傾斜監測和預警，采取全球移動通信系統（GSM）桿塔傾斜監測報警系統裝置，目前，該系統裝置已經廣泛應用到220kV電壓等級輸電線路中，并發揮了良好的效果。基于特高壓線路存在著基礎與鐵塔荷載大、山區通信網絡信號薄弱以及塔頭無線電干擾嚴重的特點，目前，國家電網已經研制成功特高壓 GSM 桿塔傾斜監測報警裝置，并且在試用中取得了良好的效果，這對于特高壓輸電線路運行桿塔傾斜監測提供有力的保障。
1.5 輸電線路導線舞動監測
輸電線路導線舞動不但會造成塔材、螺絲的變形、折斷，而且還會損壞線路，嚴重中導致金具斷裂，導致大面積停電，給居民生產、生活帶來嚴重影響。因此，對導線舞動加強觀測與記錄，制作輸電線路導線的易舞區域，對于監測輸電線路的舞動情況有著重要的意義。
輸電線路導線舞動監測的主要工作原理是：在安裝導線舞動監測儀之前，應根據導線線路以及檔距的具體情況，決定安裝數量。導線舞動監測儀要對三個方向的加速度信息進行采集。根據導線線路的基本信息以及分析計算監測點加速度情況確定導線運行軌跡以及舞蹈線路的舞動半波數，進而確定導線線路是否出現舞蹈危害，一旦達到相應的閾值，則即刻發出警報信息。
1.6 輸電線路絕緣子污穢監測
1.6.1 污穢度在線監測
在輸電線路絕緣子表面污穢度的測量時主要采取停電測量的方式進行，測量的重點包括灰密以及等值鹽密。主要原理是通過光場分布以及光纖傳感器光能損耗和鹽分含量的對應關系，結合監測光能參數，最終得出傳感器表面鹽份，進而算出絕緣子表面的鹽密值。
1.6.2 泄漏電流在線監測
氣候情況、污穢度以及輸電線路的電壓情況均能夠反映絕緣子表面泄漏電流情況，所以，通過監測絕緣子表面泄漏電流可以直接反應出絕緣子污穢程度。在監測過程中依據泄漏電流沿面形成的原理，在線實時監測泄露電流，通過信號處理單元對泄漏電流的各種數值進行計算、統計，將計算統計的各種數據通過無線傳輸至數據總站，而后進行綜合分析，最后根據分析結果對絕緣子的積污狀況做出相應的評估和預測。總體來說，泄露電流的大小受多種因素的影響，污穢成分、絕緣子類型、灰密、鹽密以及氣象等多種條件均會對其造成影響，此外，在泄漏電流在線監測過程中，應注重積累足夠多的運行數據，以確保監測的準確性。
2 在線監測技術在特高壓線路中的應用
2.1 基本要求
在線監測技術對于維護特高壓線路的順利運營有著重要的作用，因此，必須要保障在線監測技術應用過程中有著較強的可行性以及必要性。在線監測在安置時要達到以下要求：
（1）在線監測設備在安裝過程中要符合1000KV特高壓交流線路中對于無線電干擾以及電暈的相關要求。
（2）在線監測設備的安裝時，不但不能對特高壓輸電線路的可靠性與機械性造成不良的影響，而且在結構上也不能增加隱患。
（3）在安裝時，要方便未來線路運行人員安全、方面、簡單的操作。
（4）在線監測設備不但能夠適應惡劣的氣候環境，而且還要具備一定的抵抗特高壓線路電磁場能力。
2.2 應用范圍
在線監測技術應用主要是保障特高壓線路的安全運行，所以，在應用中應本著突出重點、體現差異化為原則，明確各種在線監測技術的應用范圍：
（1）在跨越主干告訴公路、主干鐵路等重要交叉、覆冰較重地區以及山區較長地區應裝置覆冰在線監測系統，在使用過程中注重結合輸電線路視頻監控裝置，以便能夠最大程度發揮其作用。
（2）微風振動監測裝置盡量安置在大跨越線路上，以便能夠實現特高壓輸電線路檢查微風振動的效率。
（3）桿塔傾斜監測裝置應安裝在煤礦采動影響區域，最大程度減少因為采空區塌陷造成的安全事故。
（4）微風振動監測裝置盡量安置在大跨越線路上。
（5）對保障特殊地段的特高壓輸電線路的安全、可靠、平穩、運行，應加強對特殊地段線路的監控力度，將視頻監測裝置安裝在重要跨越地區、特別偏僻的地區以及大跨越線路地區。
3 結語
在線監控技術實現了特高壓輸電線路的實時監控，并且通過在線監控管理平臺能夠對整個特高壓輸電線路的線路、設備運行情況以及運行人員的操作情況，不但有利于管理者正確的決策指令，而且能夠及時發現清除特高壓輸電線路運行中存在的事故隱患，提高特高壓輸電線路抵御事故、防范事故的能力，進而保障特高壓輸電線路安全、有效的運行。
參考文獻
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【關鍵詞】高壓輸電線路 在線監測系統 改進措施
當前我國的電力供不應求，而且用電量也在不斷增加，許多城市都開始采取措施來限制用電如此頻繁的情況，比如通過限制用電、增加電費等等。高壓輸電線路的工作狀況受電網的輸電狀態和利用情況的影響，輸電線路的工作情況無時無刻都會受到高壓輸電線路在線監測系統的監控，使高壓輸電路線能夠正常工作。當前輸電線路在線監測系統面臨很多問題，例如監測輸電線路中的桿塔和鐵塔傾斜、絕緣子、氣象的不足，這些問題需要盡快解決，才能使其更好工作。
1 高壓輸電線路在線監測系統的現狀
1.1 輸電線路桿塔和鐵塔傾抖造成延時監測
固定間隔的桿塔和鐵塔是構成輸電線路的重要組成部分，也是完成輸電工作的重要前提。可是當前由于野外環境的特殊，比如極其惡劣的天氣、地震等自然災害和施工事故等，使輸電線路桿塔出現傾斜，也就使其在輸送電能的時候會耗損相當多的電能，使輸電線路的工作效率嚴重降低，而且會使監測系統在檢測過程中面臨延遲監測的困難，由于監測數據不能在第一時間完整的表現出來，也就使其不能及時檢測出來問題。鐵塔是輸電網里面的一個關鍵裝置，因為鐵塔的自身重量很大，所以當其傾斜時就會對輸電線路造成損害使其某部分發生斷裂，使輸電線路不能正常工作。檢測者在檢查鐵塔的時候，要帶著龐大的監測工具，在鐵塔的周邊監測，但是此方法的效率極低，監測結果也會被很多的因素所限制，從而變得不準確。
1.2 高壓輸電線路視頻在線監控
當前電力系統應用了一種新型電力監測系統，那就是高壓輸電線路視頻在線監控系統，其中含有近程視頻監控和遠途視頻監控等，使得監控系統有了智能化的升級，視頻在線監控應用了很多高科技，比如圖像管理科技、數據壓縮解碼科技、3G無線視頻科技、高速數據傳送科技、節能供電等，這樣一來視頻在線監控系統就能夠無時無刻持續的及時的了解電網輸電線路的工作狀況，能夠在第一時間將出現的問題找出來并解決，使得在線監測的效率得到了巨大的提升，使檢測者的工作力度減輕了，可是天氣情況很容易影響監控的進行，比如在天氣極度不好的時候，艦頻在線監控幾乎不能正常工作。
1.3 輸電線路絕緣子在線監測
電網的輸電線路里有大量的絕緣子，這些絕緣子把各種導電體連接起來，進而達到了絕緣隔離的效果。當絕緣子有質量缺陷時，比如絕緣不良，就會使輸電路線不能正常運行，電網輸電線路的最關鍵與最脆弱的環節就是絕緣子，特別是高壓電網的絕緣子，而且其發生事故的可能性非常大，因為野外的環境極其不好常常使得絕緣子斷裂，還因為長時間的污漬沉積使得其絕緣效果變得不那么靈敏，所以在在線監測時一定要鞏固對絕緣子的監測，這樣才能保證輸電線路工作的正常進行。
1.4 輸電線路振動在線監測
極端惡劣天氣經常阻礙高壓輸電線路的正常工作，當遇到嚴重的雨雪和冰凍時，輸電線路上就會結上厚厚的冰，當其重量嚴重超標時，輸電線路就會大范圍的斷裂，進而輸電線路也就不能正常工作了。接下來是輸電線路振動在線監測系統，它的關鍵特點是運用通信技術網絡，在自主搜集震動信號后及時對其進行數據整理和震動分析，運用本監測系統之后，可以把輸電線路的工作情況盡收耳目，以達到在第一時間保護輸電電路的目的。此監測系統既可以監測信號的振動頻率等物理指標，還可以將其信號產生地方的溫度、濕度、風運行速度檢測出來。可是如此靈敏也是存在不足的，就是容易被影響而使結果變得不準確。
2 高壓輸電線路在線監測系統改進措施與關鍵技術分析
2.1 改進輸電線路桿塔和鐵塔傾抖自動化監測
在高壓輸電線路里，如果桿塔和鐵塔變得傾斜，輸電線路就不能良好的工作，要加強完善桿塔和鐵塔自動化監測，做到對其傾斜的良好監控，只要桿塔和鐵塔一變傾斜，系統就可以及時的獲得信號，在第一時間使信號到達監測的中央部門，檢測者可以通過接收到的信號對其進行整理以及時的解決故障。本監測系統首先要使監測中心的終端設備達到升級狀態，其次在固定間隔的桿塔和鐵塔上安上本檢測系統的終端裝置，并且是無線裝置，最后完善監測中心對信息整理的軟件，使桿塔和鐵塔傾斜時能夠自主的被監測并通過網絡對其進行控制。
2.2 改進高壓輸電線路視頻在線監控系統
由于高壓輸電線路視頻在線監控系統很容易受到不同因素的影響，進而產生錯誤的判斷，所以針對此問題，就要在其監測系統里增加無線終端裝置以及抗干擾裝置，完善視頻在線監控軟件，就可以對桿塔、鐵塔、絕緣子、線路積冰、線路振動等運行情況進行準確及時的監控，使此監測系統的受影響程度明顯降低，確保監測中心能夠及時的獲得精確的數據，使得工作人員在較少的時間內獲得相對準確的信息，進而提高了效率。
2.3 改進輸電線路絕緣子在線監測系統
改進輸電線路絕緣子在線監測系統就要構建輸電線路的數據網絡，而此數據網絡的構建需要用到3G數據網絡科技、GPRS科技、無線通信體系等，根據此數據網絡可以在第一時間檢測到因為濕度溫度等的改變所導致的絕緣效果的不足，及時發現漏電現象，并在第一時間召集人員對其維修。由于新型的抗干擾裝置、高精度裝置和低消耗裝置的增加，使得此監測系統的工作情況變得更加平穩，進而也使跳閘現象減少。
2.4 改進輸電線路振動在線監測系統
雖然極其惡劣的天氣經常使電線發生震顫，可是只要通過人工的方法對其進行保護，就可以使此問題得到避免，進而使輸電線路能夠正常工作，也在一定程度上降低了無用消耗，使百姓享受到穩定供電的服務。通過增加一些新型的裝置和科技，比如無線傳感器、高準確率數據采集和預管理裝置、信息傳導網絡、自主化監控和判斷體系等，使此監測系統能夠獲得精確無誤信息，使得工作人員能夠在第一時間監測出電線出現的問題，比如線路斷裂以及金具破損等問題，而且可以明確導致跳閘的具置。
3 結語
中國的電力系統正朝著高科技的領域不斷壯大，這是與無線傳感器技術、電子信息技術等的高速更新所分不開的，高壓輸電線路在線監測系統能夠及時的掌握輸電線路的工作狀況，在很大程度上可以保護輸電線路正常工作。又由于現實生活中高壓輸電線路在線監測系統確實存在一些不足，所以對其進行了完善與改造，以確保輸電線路能夠平穩正常的工作，使中國的電力系統得到了很大的發展。
參考文獻：
[1]張國鰓.電網輸電線路在線監測系統改進措施分析[J].河南科技，2012（2）.
