2023年11月2日，在“第2届电力行业数字化转型大会暨第4届电力人工智能大会”上，「智创奖」第二届电力数智化转型技术创新应用评选颁奖典礼同期举行。

 

内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海供电分公司凭借其“基于多源参量融合分析的变压器智能监护系统”案例，获得“智慧变电站创新应用案例奖”。

 

图：系统整体整体设计示意图

 

该系统的现场投入使用，可以实时监测变压器多种运行数据，进行多参量数据分析，从而给出诊断结果，为检修工作提供准确、有效的支撑。尤其在单主变运行的变电站，安装该系统可以实时监测主变运行情况，判断变压器的运行健康指数，从而为电力系统的运行安全提供辅助决策。

 

本篇文章将给大家主要介绍该系统的技术特点及应用场景。

 

 

Part 01  技术特点

 

1、多种监测模式集成一体

 

变压器智能监测装置采用多源装置集成技术和多状态量交互的状态诊断技术实现变压器全方位立体监测。根据变压器在运行过程可以带电监测的数据参量，如图所示。

 

该系统利用传感器可以实时采集成温度、负荷、高频局部放电、超声局部放电、油中溶解气体、铁心接地电流和本体振动等多种状态参量，从而实时同步监测变压器内部突发性故障和潜伏性故障，如图所示。

 

2、三种故障诊断算法

 

将采集的各种数据参量，通过数据融合技术进行数据分析，本系统数据融合技术采用三种故障诊断算法对运行中的变压器进行了故障诊断。这三种算法是故障树分析法、物元法和神经网络法。

 

其中故障树分析法用于故障定位，即分析故障到底属于变压器哪个组（部）件；物元法和神经网络算法用于故障定性，即故障到底属于是过热还是放电，属于哪种过热或者是放电。

 

同时神经网络算法用于完善物元法对于临界值不确定的问题，即故障定性首先采用物元法，一旦出现由于临界值不确定导致无法进行故障定性时再采用神经网络算法进行补充。从而实现多状态量专家诊断系统，实现变压器特征状态量交互关联评估，并根据状态量变化趋势跟踪变压器潜伏性故障发展过程，实时判断变压器故障类型和形成状态评估诊断结果。

 

3、本地、远程数据访问

 

该系统平台可以从本地装置直接访问数据界面，基于物联网也可以实现远程（利用3G，4G无线网络，电力光纤）进行界面数据访问，从而减轻运维检修人员的工作强度。

 

4、实时动态评估和故障追踪

 

该系统采用先进的智能传感技术、物联网技术、无线通信技术和状态评估诊断技术对变压器进行实时动态评估和故障追踪。系统各监测单元对实时监测数据和图谱信息进行整合和数据筛选，完成底层的边缘计算。

 

系统根据各监测单元的监测结果利用系统内置评估诊断模型对数据进一步进行综合分析和评估诊断，提供变压器的健康指数，提前发现变压器内部潜伏性缺陷，掌握缺陷发展变化趋势，为检修决策提供依据。

 

该系统具有小型化、模块化、分体式设计等优点，方便运输；多种监测模式集成一体；所有传感器可以带电安装，无线数据传输，两小时完成现场拆装；极具扩展性的模块化结构，可组合多种监测模式，多元参量动态跟踪。利用多元数据关联分析，为设备管理者提供辅助决策；弥补了带电检测和在线监测模式单一、检测参量缺乏关联性，在线监测设备投资量大的问题。

 

Part 02  应用场景

 

01、监测诊断异常变压器

 

对变压器油色谱超标、运行中声音异常、铁芯电流异常、变压器油温过高的异常情况进行监测诊断。尤其式同一变电站内一台主变长时间停电，而另一台主变存在异常的情况下。

 

02、组建可移动变电站重症监护系统

 

在线监测系统配备周期长、资金要求大，在线监测系统起步建设的前提下。该系统与乌海供电公司已配置的可移动开关柜、GIS局放重症监测系统配合，组建可移动重症监护系统，能够为枢纽变电站重大节日保电，电网系统运行方式不稳定如220kV单主变、单母线运行方式、高负荷变电站持续监测异常变电设备运行工况，确保设备运行工况可控。

 

03、为变压器全生命周期评价提供依据

 

对于运行15年变压器可以进行一段时间的智能监测，为全生命周期指数评估提供依据，从而评估老旧变压器是否能够继续使用。

 

参与单位/参与人员：

 

乌海供电公司/王振国、宁飞、翟文杰、贾飞、贾毓彦、王智、苏勇、樊刚、边胜利

 

来源：CPEM全国电力设备管理网、内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海供电分公司