智能电网背景下的电力设备监测和维护技术

智能电网背景下的电力设备监测和维护技术
发表时间：2014-12-08T10:05:36.233Z 来源：《工程管理前沿》2014年第11期供稿作者：陈理
[导读] 电网的智能化使得电网的运行更加可靠、安全、环保，实现了能够低碳发展、环境友好的目标。

陈理（广东电网云浮郁南供电局 527199）
摘要：二十一世纪，通信和电子技术发展迅速，电网实现了智能化。

智能电网成为了未来电力工业的主要发展方向。

智能电网最为关键的核心部分就是电力设备，以电力设备的正常工作为基础，才能保证智能电网的安全，智能电网能够很好地实现节能减排、促进可持续发展。

本文主要阐述智能电网的概念及特点，分析在智能电网发展过程中，电力设备的监测技术与维护技术的开发和应用，为电力工业的发展提供参考。

关键词：智能电网；电力设备；监测；维护
随着科学技术的迅速发展，电网也逐渐智能化，智能电网的重要组成部分就是电力设备，电力设备在整个智能电网的运行中起着关键作用。

智能电网内包含了各种各样的电力设备，如：配、输电网；继保、控制设备；大型电力变压器及发电机等。

目前传感技术和网络技术发展迅速,在智能电网中结合网络技术,为电力工业的发展提供了全新的发展方向。

根据目前智能电网发展趋势分析,运用人工智能的技术对电力设备进行状态维护与在线监测，已经成为了电力工业领域的最新发展潮流。

1 智能电网的概述
1.1 智能电网的定义电网的智能化，它在高速双向通信网络上建立基础，它是运用了最新的传感技术、网络技术与物理电网集成所形成的智能电网。

智能电网具备了优质、高效、自愈和防御能力十个特点。

电网的智能化使得电网的运行更加可靠、安全、环保，实现了能够低碳发展、环境友好的目标。

所以实现电网的智能化是电力工业发展中的关键一步。

2 智能电网的主要特点
2.1 优质在整个电网体系中，电网、发电商以及需求侧之间能够形成集中高效的协作关系；需求侧与发电商两者能够进行相互选择，而智能电网不仅能够为它们的交易提供物理载体，还能够为它们提供一个信息处理的平台。

2.2 高效电网能够提高设备的使用率、减少资源损耗以及减低运行的成本就是所谓的高效管理和运营。

目前我国电网的运行和建设中还存在三个问题：
1）电网的网线消耗量过大，需要尽快将配电网的各个电力设备仔细优化进行优化处理；2）智能电网时常处于一种被动适应负荷的状态下，导致了部分设备和通道的利用率大大降低；3）设备的使用状态无法完全和监测计划相互匹配。

建立在管理规划电网的基础上，电网可以尽快引进最先进的信息处理系统和设备监测技术，将状态检修和需求侧更加有效得引入，这样就可以大大降低企业的成本，提高资源的利用率。

2.3 自愈能力在电网评估中自愈能力是最为薄弱的一个环节，是能够应对突发事件及紧急状态并维持稳定运行的能力。

自愈能力具备恢复和自我管理的能力主要表现在以下三个方面：1）配电网可以合理地自动地规划运行的方式，能够全面协调各级各层电网，并且还能够依据气象、负荷和潮流的状况选择运行参数；2）智能电网对自身的状态评估非常迅速准确，能够自主地检测出较为薄弱的方面，并且能提供出最合适的解决方法；3）智能电网能够根据实际情况做出最优化的启动法案。

2.4 防御能力什么是防御能力？防御能力就是指智能电网能够顽强地抵御自然力、人为等非内部环境破坏的能力。

提升预防能力可以从这两个方面着手：一方面是有效地维护信息的安全，如果数据库、通信系统和控制中心的设备被信息的战层面破坏时，智能电网仍旧能够保持系统的运行不受影响。

而另一方面就是能够有效地抵抗物理破坏能力，系统在失去了多条主线路和多台发电机或者是变压器时，智能电网仍然能够保持运营稳定，且能够向关键的负荷有效地稳定地传输电力。

3 电力设备的主要技术
3.1 电力电子技术。

电子电力技术主要包含了静止的无功补偿器、动态的电压恢复器、以及固态的断路器和变压器等等设备，还包括了轻型直流的输电和耐高压的大电流电子器与FACTS 装置等等。

3.2 输配电技术。

在电网建设中会研究其分布式供能的技术，能够使得输电网的工作压力得到有效地缓解，输配电技术集中微型的电网、特高压绝缘、高温超导以及特高压交直流输电方面。

3.3 新能源技术。

何谓新能源？新能源材料包含了太阳能材料、超导关键材料、高效的二次电池材料以及制备技术高容量的储氢与燃料电池的材料等。

4 有待解决的技术
4.1 大规模高密度、低成本的储能技术将储能设备与各个独立的用户或者系统连接，能够与各分布式的电源进行一定的配合，可以将外部环境下的风能和太阳能不连续性供电的影响减小；能够和各电能的质量设备配合的恰当，这个措施有利于发展定制的电力技术对电网负荷进行定量的消峰填谷，可以采用电能的存储技术，这一措施能够降低整个系统的消耗，提高整个配电系统的资源利用率，将电能的高效利用变成现实。

4.2 智能化和高性能的电力技术智能电网在未来的发展过程中，有95%以上的电能需要经过处理后才可投入使用，因为在新能源和发电部分的各分布式的能源的利用开发中，在配、用电方面，当输电部分的降低网络的损耗的传输以及电力系统的安全稳定时，对于电能质量的要求较高。

5 监测与维护电力设备智能电网安全稳定的运行全都依赖于良好的设备与技术，能将电网的功效发挥到最大作用，在电网工作中的每个环节得到运用，并实现了整个电网的协调运行。

在智能电网中不同的电力设备包含了以下3 个方面：5.1 事故的分析以及预测目前，所有电力系统都是以离线分析系统为主来进行稳定安全分析，不能全面有效地将系统的的真实情况展现出来，而智能电网能有效地促进稳定安全分析的在线化和实时化，将实际情况清晰准确及时的反映出来。

5.2 智能维护在智能电网当中，在迅速安全得分析了实时负荷的特性和实时网络拓扑的参数的基础之上，快速地计算出母线、线路、变压器以及自动装置的保护定值，从而对智能电网进行有效地保护。

5.3 调度和信息披露电网的协调功能是什么？就是指在有效地处理各个不同智能控制中心的决策之后，能够使各层的电网运行的协调，对机组的组合与网间交易以及安全校核与出力分配等方面进行一定的优化协调。

调度和信息披露主要包括电网协调、机组调度、数据的管理等。

智能电网的调度就是指基于不同数据的基础上，经过阻塞管理以及安全校核和网损管理的流程来实现优化的决策。

6 计算机网络技术现代科技发展日新月异，计算机技术、网络技术越来越成熟，互联网在各个领域广泛应用，使得远程控制软件成为时下最为关注的一项研究课题。

网络是由通信技术与计算机技术相碰撞产生的，从实际的运用方面来看，它能够将多台独立的计算机连接到一起，将计算机独立的信息可以互相传递互换，实现资源共享。

目前，计算机网络技术在各个电力部门的电力系统中得到应用，从最新发展趋势中不难看出，计算机网络技术和人工智能技术相结合的运行方法成为了电力工业的主要发展方向。

将计算机网络技术应用到对电力设备故障检测中去，为设备故障诊断提供了新方法。

局域网具有传输效率高、适合电力系统管理、结构简单等特点，通过局域网将分散在某个范围内的独立工作站相互连接起来，可以更加高效地通讯和处理数据。

结束语：智能电网是电力工业发展的必然趋势，随着科学技术的发展，将网络技术、自动化技术在电网中深入运用，大大地将电网的智能化提高了，开拓智能电网也是我国目前社会经济最好的选择，电网具有灵活性和兼容性，能够有效地输送和开发清洁能源，降低运营成本，实现节能减排，而电网的安全运行离不开电力设备，设备的监测和维护成了重中之重，监测和维护电力设备的根本目的就是为了延长其使用寿命。

为了提升设备的性能，将电力设备的在线监测和状态维护技术，与老化评估、故障诊断结合，从而建立出高效的预警机制，为智能电网的发展做出贡献。

参考文献:[1] 杨启平,徐丹凤,牟雪云等.智能电网背景下的电力设备监测和维护技术[J].上海电力学院学报,2010,26(6):520-524,533.[2] 王骁,胡斌,陈祥金等.智能电网背景下的电力设备监测和维护技术[J].电子技术与软件工程,2013,(15):140.。