状态监测

I. 物联网/电力物联网 II.电网变电主设备状态监测 III.基于物联网的变电主设备状态监测 IV.研究展望

智慧城市全景保电系统作为市北供电公司为确保智博会、西洽会等大型会展会议安全可靠供电而建设的电网状态监测及指挥系统，基于电网资源业务中台图形服务、输变配专业电网资源查询服务、数据量测等服务，可实现从220kV至10kV的主配网设备及重要场馆供电的低压设备实时状态监测，同时也具备从特级保电任务管理向日常保电任务沉淀转化的潜力。以三维地图为基础，叠加电网网架、电网实时运行数据、设备台账数据、气象信息等，提供相关的视频监控信息、电网数据信息、业务流程信息，实现为对重要事件与突发事故情况进行实时提醒，为指挥层提供当前电网的抢修动态态势图，支撑指挥决策层。

雷达卫星遥感技术具有广域监测输电线路地质灾害和感知输电导线的弧垂、覆冰等状态的能力，是电力智慧运维和防灾减灾的新质生产力。本报告介绍了武汉大学与中国电科院、国网湖北经研院，国网湖北省超高压公司等单位近年来合作开展的卫星遥感监测输电线路应用案例。在利用SAR卫星监测输电线路走廊地质环境灾害方面，介绍了滑坡灾害导致2016年盘龙一回500 kV 跨江输电线路改线案例，四川阿娘寨滑坡灾害导致500 kV输电线路倒塔案例等。在SAR卫星遥感监测输电导线覆冰技术方面，介绍了武汉特高压实验基地气候试验室铁塔覆冰对照实验案例，以及利用国产SAR卫星开展2023年12月山西垣曲县覆冰状态监测案例，2024年2月安徽，河南、湖北等多处超特高压线路覆冰状态监测案例。报告对国产SAR卫星广域监测输电导线的覆冰状态的进一步应用实施，提出了建议和初步规划设想。

南方电网公司积极落实国家数字化发展战略要求，提出了数字化转型和数字南网建设行动方案，全面部署将先进数字技术与业务深度融合，推动“三商”转型。配电网做为电力体制改革的前沿阵地及服务客户的桥头堡，进行数字化转型、加快智能配电网建设意义重大。本文提出以透明、可控、自愈的智能配电网为建设目标，以简单、实用、可靠为建设原则，通过信息化、自动化以及目前“云大物移智”等智能技术应用，全面提升设备状态管控力和运维管理穿透力。通过智能装备、现场作业、状态监测、态势感知、智慧运行等领域的智能技术应用建设，实现配电网的可观、可测、可控，建设集监测、预警、分析、决策、指挥于一体的智能配网运行管理体系，提升配网业务的全面监测、预警指挥能力。结合公司的实际，对相关的应用场景进行了建设应用，开展了智能配电网建设的探索与实践。

本案例项目研究的输电线路融合型智慧终端，通过综合运用边缘计算和人工智能技术，并结合5G通信技术，研究轻量化深度学习算法设计技术，实现输电线路通道状态监测的边端图像智能分析；通过研究设计智慧终端边缘计算框架，实现输电线路状态监测传感器的融合接入；通过研究5G通信融合应用技术，实现超高清视频及信息的高速安全传输；通过提升线路通道防护的技术水平，提高输电线路安全水平。输电线路融合型智慧终端整体方案如图1所示。项目所用方案按功能可分为以下几部分：基于AI模组的图像智能分析（即低功耗DPiM架构的人工智能算法）、动态虚拟运行环境、可支持eMBB切片配置及与MEC交互的5G通信，以及多状态监测传感器的接入。输电线路融合型智慧终端技术方案。

声纹传感与识别技术在电网设备状态监测中的作用逐渐得到运维人员的认可，从试点应用逐步向实用化推广过渡。本报告首先介绍目前电网中声纹传感技术的应用情况，进而介绍目前的声纹识别效果以及算法训练的培育计划，此外还对声纹监测装置以及声纹识别算法的检测方法进行了介绍，并对该技术的发展方向进行了展望。

随着新型电力系统的建设和发展，电网对安全稳定的要求越来越高，绝缘故障是输变电设备安全运行的主要隐患，局放检测是实现设备绝缘状态监测的重要手段。针对局放检测的灵敏度和抗干扰能力双提升难题，项目组基于宽带射频脉冲检测技术，研制了基于空间射频特征定向辨识的局部放电检测系统，具备高灵敏、抗干扰能力强、检测效率高、安全易部署等特点，是一种新型非接触带电检测技术。

数字化表计在具备传统机械表计状态监测功能的同时具备数据远传功能，借助后台表计数据诊断应用，无需运维人员现场巡视，即可实现设备状态高频次监测和自动判别，大大提升设备状态管理水平和运维效率。本演讲将从介绍数字化表计体系化应用着手，介绍数字化表计感知、通信、数据应用、检测等方面的关键技术。

采用高速电力线载波、Lora无线双模通信，承载了台区低压电网监控和用电数据的采集任务，主要功能包括：对下级分支箱、表箱的拓扑辨识，形成准确的变、线、户拓扑结构图。对变压器、低压配电箱内的总、分断路器运行状态监测，各级停电事件的实时上报。协调电气运行参数5分钟、电表数据15分钟的同步采集与数据周期上报。

分合闸线圈的电流特性提取是高压断路器状态监测的重要手段。从高压断路器分合闸线圈电流的波形形态出发，研究了基于CCS（曲率尺度空间）局部阈值的电流波形角点提取方法，进而根据真实角点处的电流特征曲线实现了高压断路器机械状态的精准监测。对某变电站高压断路器实测分合闸线圈电流的计算结果表明，所提CCS局部阈值方法能够精确识别分合闸线圈电流的波形特征。基于分合闸线圈电流特征曲线的高压断路器机械状态监测效果良好，研究结果可为高压断路器的机械状态监测提供重要参考。