温度在线监测技术在电力系统故障中的应用

崔福

摘要：随着我国电力技术的不断发展、创新和应用，电力传输网络的不断完善，与当前国家大力推进的节能减排和产业结构转型升级相呼应，电能作为一种清洁、高效能源正发挥着愈来愈重要的社会推动作用。在当前电力供配电系统架构下，信息的采集、汇总；综合预警的初期判断和发布；电网的在线监控；电力故障早期干预和应急处置，是确保国家主干电力网络安全、稳定运行的有效保障措施，它能避免大面积停电，甚至电力系统自身的瓦解和崩溃，具有重要意义！本文将从温度在线监测技术在电力故障预警系统的典型应用加以阐述和说明。

关键词：温度 在线监测 电力故障 预警

一、温度在线监测技术在智能变电站中的应用

随着社会信息化技术的不断变革和发展，以及电力技术的广泛应用，电力的传输距离不断增加，无人值守变电站的数量也越来越多，而对站内的高压电力开关柜、变压器、刀闸、电缆等重要设备的关键部位温度实现实时监测并将数据上传至数据中心显得尤为重要。成熟、稳定的温度在线监测技术为电力系统集中监控、智能管理提供可靠平台，也为无人值守变电站设备安全、稳定、可靠运行提供有力保证，从而最终实现远程无人值守，集中监测，集中管理，提前预警并及时采取有效措施，预防重大事故的发生。当前应用较为成熟的是WD/N型无线无源测温系统。

二、温度在线监测技术的特点

（一）测温实时性好。温度传感器能及时跟踪温度变化，可靠性高，高温或超低温环境亦可长期稳定工作，系统组件可定制化程度高，安装灵活便捷。

（二）抗电磁干扰能力强。采用先进的抗干扰电场均衡技术，能在外部强电磁干扰环境下安全、稳定工作，抗扰能力强，实时数据远传可靠。

（三）系统工作稳定性好，且监测数据准确。采用模块化功能设计，具有温度超限和温升过快报警功能、温度变化趋势分析功能；系统运行时按限定时限巡回扫描记录温度数据，可调取并查看当日温度曲线、历史曲线、温度报表、系统日志等温度变化信息。

（四）通讯主机支持多种数据通信模式。具备本地显示，液晶显示和实时数据远传的功能，数据传输协议通用性强，可方便、安全地接入本地数据监控中心。

三、主要技术参数如表1所示

四、典型系统结构拓扑如图1所示

五、系统结构拓扑说明

该系统采用4层网络架构，具体如下：

（一）现场设备层：处于网络架构最底层，是分布放置的无线无源传感器，传感器和被测点直接接触，实时监测参数变化；采集器天线放置在传感器芯片约5米范围内。数据采集器给传感器发送问询信号，监测结果返回到数据采集器，从而完成监测数据采集。

（二）数据传输层：网关通常以一个监控房间为单元，采用一个网关接多个数据采集器的方式。数据采集器通过RS485总线和网关连接，从而在网关完成多数据采集器的监测参数信息汇集；汇总数据也可以以61850、103/104等协议和SCADA系统连接。

（三）监控层：针对同一区域、不同监控房间的数据，在监控中心进行汇集；计算机上安装综合监测系统软件，该软件对总线网关数据进行汇总分析，建立数据库系统以及智能管理平台，同时向远程监控端发送数据。

（四）远程终端层：本地监控中心与远程客户端通过网络实现监测数据实时同步，远程电脑使用WEB浏览器进行远程监测管理，也可以通过手机客户端软件进行远程监测管理。

六、应用范围

该系统可广泛应用在无人值守变电站内：开关柜断路器触点、母线接点、电缆接头、变压器与母线连接点、互感器与母线连接点、避雷器与母线连接点、输电线路连接点等关键设备和重要区域重要温度在线监测及过热预警等。

在当前国家大力推进电网建设、西电东送和全国联网的发展大背景下，建设一个“坚强、清晰、合理、可靠”的区域电网是推进大区电网互联的根基。因此，随着计算机技术、自动化技术和信息技术的不断发展和应用，温度在线监测技术在电力系统故障中的早期预警和防范也会愈来愈完备和有效，必将发挥重要作用。

参考文献：

[1]张科，唐静，肖治华，瘳荣涛，詹伟，李瑞轩，向万红，朱闻远，宁立.基于PHM的电力中间件故障预警技术研究[J].计算机测量与控制，2016，（07）.

[2]赵庆喜，蔡夏诗，盛从兵，邵震，曾祥君.基于行波理论的电力线路绝缘故障预警系统[J].电力科学与技术学报，2014，（03）.

[3]咸标，田广志，邱继超.浅析预警技术在电力故障排查中的应用[J].电子制作，2013，（20）.

[4]普恩平，唐上林.红外热成像技术在电力系统故障诊断中的应用[J].电力技术，2009，（07）.

[5]曾祥君，K K Li，WLChan，尹項根，陈德树，林干.信息融合技术在电力系统故障检测中的应用探讨[J].中国电力，2003，（04）.endprint