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浅析变电站运行状态监测及其风险评估

摘要：随着国内工业生产的加快和国民经济的快速发展，人们对电

力的需求急剧增加。配电网是向用户供电的重要终端端口，快速评估配电系统的

可靠性是当前配电系统设计的主要目标。在日常运行中，系统故障可以在关闭运

行设备后为用户恢复供电，以减少停电造成的社会影响，这是能源运营商需要考

虑的主要问题。配电网是重要的基础设施，配电网的运行状况关系到能源公司的

利益。相关的配电网技术是目前电网中的薄弱环节。能源设备是电网的支柱，磨

损和老化会导致性能下降和设备故障。

电能是重要二次能源，电能的使用与人们的生活息息相关。随着我国经济的

发展，电能耗量迅猛增加，电网公司对特高压工程与新兴能源大力投入，使电力

网络更加复杂。电力系统经济运行依靠可靠供电能力，电力系统高效节能安全稳

定运行对国家稳定奠定基础。变电站是连接电力传输的重要环节，变电站供电安

全由配电设备稳定性决定。积极开展运行风评对掌握设备健康状况具有重要应用

价值。目前已有多种电力系统可靠性分析方法，为推动电力系统可靠性研究起到

重要作用。通过分析变电站主要设备典型参数等，提出变电站运行风险相关因素。

风评算法建立于设备状态监测量基础上，基于实测数据估算设备故障率，量化运

行风险性指标。

1设备状态评价相关研究

随着国内工业生产制造速度加快，国民经济迅速发展，人们对电力需求急剧

增长。配电网是对用户供电的重要最终端口，快速评估配电系统可靠性是当前配

电系统建设的重点。日常运行中，系统故障可在切除运行设备后恢复用户供电，

以减少停电造成的社会影响是电力经营者必须考虑的主要问题。配电网是重要的

基础设施，配电网运行状态与电力公司利益相关。

目前配电网相关技术为电网薄弱环节，国家电网公司提出一流电网建设，对

配电相关性能指标提出更高标准要求。电力设备是电网的基础，发生磨损老化导

致性能下降造成设备故障。配电网相关设备种类杂，我国配电网结构薄弱，合理

的配电网检修计划进行风险预防非常必要。设备运行造成老化，为保障配电设备

良好运行，需要对运行的配电设备进行故障风评，配电设备运行故障风评中，基

于在线状态监测检修工作是重要内容。电力设备故障系统通过相关设备运行状况

监测，可以在设备运行中及时发现相关故障征兆，对潜在故障定位。

电力设备故障诊断方式定位于设备个体状态，状态监测信息可针对性避免定

期检修不足，减少日常巡检维护成本。完整的设备状态检测包括对设备故障诊断，

制订针对性的设备检修计划。中国电网公司开展状态检修培训工作，增加电力设

备在线监测技术研究经费，随着智能电站投运，对设备智能化水平提出新的要求。

随着对监测技术的研究，目前我国配电网检修制度经历事后检修、定期维修等阶

段。事后检修在设备发生故障后进行检修，设备故障时降低电网供电稳定性造成

经济损失，不适应目前电网快速发展。

2配电设备在线监测技术的发展

配电设备状态检测重要的基础工作是状态评价，通过运行巡视、带电检测的

信息进行数据综合统计，评估电气设备健康值，通过电气设备运行情况对其进行

划分，确定是否需要检修，设备的状态评价是开展状态检修工作的核心。设备状

态发生改变时，在线检测数据改变，应每年进行全面状态评价，作为制定检修计

划的参考依据。设备状态评价方法包括神经网络法、灰色聚类法、贝叶斯网络法

等。

目前配电网电力设备状态评价具有很大缺点，如综合性不强等，对配电设备

评价是对配电设备状态检修模式发展方向。电网可靠性可通过客观配电网设备状

态评价做出正确评估。目前对配电网状态评价具有多种方法，主流方法是基于电

网状态评估风险管理体系，由于多年前英国大部分配电网设备老化，EA公司通过

与国家电力科学院研究机构合作，对英国国家可靠中心收集相关数据分析，颜值

先进的电网电力设备风评系统。我国供电企业引进方法进行符合国情的优化，但

目前存在兼容性较差等缺点。电力设备借助在线监测技术可准确讲设备运行数据

上传，保障电网安全可靠运行。有关部门对在线监测设备性能指标提出较高的要

求，随着传感器技术的发展，电气设备在线监测成套设备功能日益完善。

3变电站整站状态评价

经设备使用检验结果表明，设备使用中发生故障次数与使用时间有宏观规律，

设备出现故障次数与寿命存在差异，整体发展规律相同。设备故障率与使用寿命

关系取芯是两边高中间低，称为设备故障发生的浴盆曲线。设备故障率随着时间

变化分为三个阶段。变电站设备性能大多情况连续变化，通过分析主设备典型参

数，可确定主设备健康