万洁霜 陆 迪

（国网河南省电力公司超高压公司，河南郑州  450000）

 

摘 要：智能变电站的故障检测与自愈控制策略对于电力系统的稳定运行具有重要意义。本文将介绍智能变电站的故障检测技术以及自愈控制策略，重点讨论其在提高电力系统可靠性和稳定性方面的作用，以及智能变电站故障检测与自愈控制可能面临的挑战和未来发展方向。

关键词：智能变电站；故障检测；自愈控制；策略分析

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2024）14-0011-03

 

智能变电站作为电力系统的重要组成部分，其故障检测与自愈控制策略对于保障电网的安全运行至关重要。智能变电站的故障检测与自愈控制策略是基于先进的传感器、监测设备、数据分析算法和自动化控制系统，实现对电力系统故障的自动检测、定位和恢复。通过智能变电站故障检测与自愈控制策略的应用，可以提高电力系统的可靠性、稳定性和安全性，减少停电时间和影响，为电力行业的发展和运行提供重要支持。

1智能变电站的故障检测技术 

1.1传统故障检测方法的不足  

智能变电站的故障检测技术一直是电力行业关注的焦点之一。传统的故障检测方法存在一些不足之处。传统的故障检测方法通常依赖于人工巡检，这种方式存在着工作效率低、成本高等问题。人工巡检需要大量人力物力投入，且容易受到人为因素影响，无法做到全天候监测。传统方法通常只能依赖单一数据源进行故障检测，这限制了其对于复杂故障的识别和分析能力。而智能变电站故障检测技术则可以整合多种数据源，提高了故障检测的全面性和准确性。传统方法在故障检测方面往往缺乏实时性，无法做到对故障的及时响应和处理。而智能变电站的故障检测技术借助先进的传感器和监测设备，能够实现对电网状态的实时监测和故障的快速定位^[1]。传统方法在故障检测过程中缺乏智能分析能力，往往只能作出简单的报警或识别，无法进行深入的故障分析和预测。相比之下，智能变电站的故障检测技术借助人工智能和大数据分析等技术，能够实现对故障数据的智能分析和预测，提高了故障处理的效率和准确性。传统的故障检测方法存在诸多不足，而智能变电站的故障检测技术则能够弥补这些不足，从而提高电力系统的安全性和稳定性。

1.2智能技术在变电站故障检测中的应用

智能技术可以实现自动化监测和诊断，通过传感器和数据采集设备实时监测设备和系统的状态。这种实时监测可以帮助及时发现故障迹象，从而提高故障检测的及时性和准确性^[2]。智能技术可以利用大数据分析和机器学习算法，对设备和系统的数据进行深度分析，识别潜在的故障模式和异常行为。这种数据驱动的故障检测可以帮助发现传统方法可能遗漏的复杂和罕见的故障类型。智能技术可以基于设备和系统的实时数据，利用预测模型预测设备的健康状况和可能出现的故障，从而实现预测性维护。这种策略可以帮助在故障发生之前采取预防性措施，减少故障对生产和运营的影响。智能技术可以实现实时生成故障报告和通知，及时向相关人员发送故障信息和建议的修复措施，以加快故障的诊断和修复过程。智能技术可以实现远程监控和支持，通过云平台和远程连接技术，实现对设备和系统的远程监控和故障诊断，从而提高故障检测的覆盖范围和效率。智能技术的应用策略可以有效弥补传统故障检测方法的不足，提高变电站故障检测的效率和准确性，为电力系统的安全稳定运行提供有力支持^[3]。

1.3智能变电站故障检测技术的原理和方法

智能变电站的故障检测技术基于先进的传感器、监测设备和数据分析算法，旨在实现对变电站设备和系统的实时监测、故障诊断和预测。智能变电站利用各种传感器和监测设备来获取设备和系统的实时数据。这些传感器可以监测电流、电压、温度、湿度等参数，并将数据传输到数据采集系统进行处理和分析。智能变电站通过数据采集系统收集传感器和监测设备获取的数据，并将其存储在数据库或云平台中，这些数据可以包括设备状态、电力负荷、环境条件等信息^[4]。智能变电站利用数据分析算法对采集到的数据进行处理和分析。这些算法可以包括机器学习、人工智能、统计分析等方法，用于识别故障模式、异常行为和潜在的故障风险。基于数据分析结果，智能变电站可以进行故障诊断和预测。通过比对实时数据和预设的故障模式，系统可以判断是否存在故障，并提供故障类型、位置和可能的原因。一旦智能变电站检测到故障或异常情况，系统可以生成报警和通知，及时通知相关人员进行处理，这些报警和通知可以通过手机应用、电子邮件、短信等方式发送给运维人员。智能变电站的故障检测技术还可以实现远程监控和支持。通过云平台和远程连接技术，运维人员可以远程访问变电站的数据和监测设备，进行远程故障诊断和支持。

2智能变电站的自愈控制策略 

2.1自愈控制的概念和意义  

自愈控制是指智能变电站通过自动化和智能化的手段，实现对电力系统故障的自动检测、定位和恢复的能力。它是智能变电站的一项重要功能。自愈控制可以通过实时监测和分析电力系统的状态和数据，自动检测故障的发生和位置。这种自动检测和定位能力可以大幅缩短故障的诊断时间，提高故障处理的效率。自愈控制可以根据故障的类型和位置，自动采取相应的措施进行故障恢复^[5]。例如，当发生线路故障时，自愈控制可以自动切换到备用线路，实现电力的自动切换和恢复。自愈控制的快速故障检测和恢复能力可以大幅减少停电时间和影响，帮助电力系统在故障发生后迅速恢复供电，减少对用户的影响，提高电力系统的可靠性和稳定性。自愈控制可以及时检测和处理电力系统的故障，避免故障扩大和蔓延，从而提高电力系统的安全性，它可以帮助防止故障引发更严重的事故，保护设备和人员的安全。自愈控制可以减少人工干预和维护工作量，降低运维成本，自动检测和处理故障，减少人工巡检和维修的工作量，提高运维效率。自愈控制是智能变电站的一项重要功能，通过自动化和智能化的手段，实现对电力系统故障的自动检测、定位和恢复，从而提高电力系统的安全性，减少停电时间和影响，降低运维成本^[6]。

2.2智能技术在变电站自愈控制中的应用  

智能技术可以利用传感器和监测设备实时监测电力系统的状态和数据，并通过数据分析算法进行故障检测和定位。这种智能故障检测和定位能力可以帮助快速发现故障，并准确确定故障位置，从而为后续自愈控制提供准确信息。智能技术可以实现自动切换和恢复功能，以应对电力系统的故障。当发生故障时，智能系统可以自动切换到备用设备或线路，实现电力的自动切换和恢复，从而减少停电时间和影响。智能技术可以通过优化调度算法，实现对电力系统的智能控制和管理。通过对电力系统的实时数据进行分析和优化，智能系统可以实现对电力负荷、电压、频率等参数的智能调节，提高电力系统的稳定性和可靠性。智能技术可以实现远程监控和支持功能，通过云平台和远程连接技术，实现对变电站的远程监控和故障诊断。这种远程监控和支持能力可以帮助运维人员及时了解变电站的状态和故障信息，并提供相应的支持和指导。智能技术可以利用大数据分析和机器学习算法，对电力系统的数据进行深度分析和预测。通过对历史数据和实时数据的分析，智能系统可以预测潜在的故障风险，并采取相应的措施进行预防和处理^[7]。这些应用策略的综合应用可以提高智能变电站的自愈控制能力，实现对电力系统故障的自动检测、定位和恢复。通过智能技术的应用，提高电力系统的可靠性、稳定性，减少停电时间和影响。

2.3智能变电站自愈控制策略的原理和方法

智能变电站自愈控制策略基于先进的传感器、监测设备、数据分析算法和自动化控制系统，旨在实现对电力系统故障的自动检测、定位和恢复。智能变电站通过各种传感器和监测设备实时监测电力系统的状态和数据。这些传感器可以监测电流、电压、温度、湿度等参数，并将数据传输到数据采集系统进行处理和分析。基于实时监测的数据，智能变电站利用数据分析算法进行故障检测和定位。这些算法可以利用机器学习、人工智能、统计分析等方法，识别故障模式、异常行为和潜在的故障风险。一旦发生故障，智能变电站可以根据故障的类型和位置，自动采取相应措施进行故障切换和恢复。例如，当发生线路故障时，自愈控制系统可以自动切换到备用线路，实现电力的自动切换和恢复。智能变电站可以利用优化调度算法对电力系统进行智能控制和管理。智能变电站的自愈控制策略可以实现远程监控和支持功能。通过云平台和远程连接技术，运维人员可以远程访问变电站的数据和监测设备，进行远程故障诊断和支持。智能变电站可以利用大数据分析和机器学习算法对电力系统的数据进行深度分析和预测。

3结语

本文在智能变电站的故障检测与自愈控制策略中，深入探讨了传统方法的不足之处，以及智能技术在变电站故障检测和自愈控制中的应用策略。智能技术在变电站的故障检测和自愈控制中具有广阔的应用前景，包括自动化监测与诊断、数据驱动的故障检测、预测性维护、实时报告与通知以及远程监控与支持。

 

参考文献

[1] 刘云根,郭锦超,罗李毅,等.三维场景下基于GIS技术的变电设备管理及数据展示模型[J].电力信息与通信技术, 2021,19(7):90-97.

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[3] 张鹏宇.数字化变电站保护与控制设备组网技术分析[D].保定:华北电力大学,2018.

[4] 马恩宁,张可,田暤,等.数字化变电站测试技术应用与开发研究[J].电子设计工程,2019,27(19):29-32,37.

[5] 钟云南,陈行滨,陈世春,等.基于最小路集的数字化变电站继电保护系统的研究[J].电子测量技术,2018,41(15):11-15.

[6] 周圣栋,解蕾,宋若晨,等.基于BIM的变电站数字化建设管控平台构建及应用[J].中国电力,2019,52(5):142-147.

[7] 马鹏,樊艳芳.基于深度迁移学习的小样本智能变电站电力设备部件检测[J].电网技术,2020,44(3):1148-1159.

作者简介：万洁霜（1985—），女，河南南阳人，研究方向：电力工程技术、电力系统及其自动化。

 

The Fault Detection and Self-healing Control Strategy for Intelligent Substation

WAN Jieshuang,LU Di

(State Grid Henan Electric Power Company Ultra High Voltage Company, Zhengzhou  Henan  450000)

Abstract:The fault detection and self-healing control strategy of intelligent substations is of great significance for the stable operation of the power system. This article will introduce the fault detection technology and self-healing control strategy of intelligent substations, with a focus on discussing their role in improving the reliability and stability of power systems. In addition, the potential challenges and future development directions of intelligent substation are also explored.

Key words:intelligent substation;fault detection;self healing control;strategy analysis