摘要：國家電網公司已提出全面建設堅強智能電網的發(fā)展目標，狀態(tài)檢測技術為提高智能電網安全穩(wěn)定水平和電網設備管理效益提供了有力的技術支撐。未來智能電網狀態(tài)檢測技術將遠遠超出傳統(tǒng)狀態(tài)檢測的范疇，不僅局限于電網裝備的狀態(tài)檢修，而是延伸出更多的復合型高級應用。探討了智能電網狀態(tài)檢修關鍵技術，包括輸電線路設備管理、狀態(tài)檢修和全壽命周期管理、智能變電站相關技術等方面，提出了需要研究的問題和方向。

　　引言

　　電網是經濟社會發(fā)展的重要基礎產業(yè)，是國家能源產業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，為保障我國未來能源和經濟社會可持續(xù)發(fā)展，國家電網公司提出了符合我國能源戰(zhàn)略和電網企業(yè)需求的智能電網發(fā)展模式。智能電網是指電網的智能化，是建立在集成的、高速的雙向通信網絡的基礎之上。通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法，以及先進決策支持系統(tǒng)技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。根據IBM中國公司高級電力專家Martin Hauske的解釋，智能電網有3 個層面的含義[1]：首先是利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監(jiān)控；然后把獲得的數據通過網絡系統(tǒng)進行收集、整合；最后通過對數據的分析、挖掘，達到對整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理。2009年5月21日 舉行的 “2009 特高壓輸電技術國際會議”上，國家電網公司總經理劉振亞表示，積極發(fā)展智能電網已成為世界電力發(fā)展的新趨勢，到2020年，中國將全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網。我國國家電網結合基本國情和特高壓實踐，確立了加快建設堅強智能電網的發(fā)展目標，即加快建設以特高壓電網為骨干網架，各級電網協(xié)調發(fā)展，具有信息化、數字化、自動化、互動化特征的統(tǒng)一的堅強智能電網。

　　為了提高智能電網安全穩(wěn)定水平和電網設備管理效益，需要加強和提升電網設施的監(jiān)控能力，針對輸變電設備狀態(tài)檢測的有效方法和先進技術、傳感技術、狀態(tài)評估技術、信息技術以及通信支撐技術開展技術研究和工程應用。國家電網公司已于2009年7月決定自2010年起全面推廣實施狀態(tài)檢修，全面提升設備智能化水平，推廣應用智能設備和技術，實現電網安全在線預警和設備智能化監(jiān)控。

　　1 智能電網與傳統(tǒng)電網在狀態(tài)檢測方面的差異

　　1.1 傳統(tǒng)電網狀態(tài)檢測技術現狀

　　狀態(tài)檢修是以設備當前的實際工作狀況為依據，通過先進的狀態(tài)監(jiān)測手段、可靠性評價手段以及壽命預測手段，判斷設備狀態(tài)，識別故障的早期征兆，對故障部位及其嚴重程度、故障發(fā)展趨勢作出判斷，并根據分析診斷結果在設備性能下降到一定程度或故障將發(fā)生之前進行維修[2]。狀態(tài)檢修的高效開展，需要大量的設備狀態(tài)信息，為設備狀態(tài)評價以及狀態(tài)檢修策略的制定提供基礎數據。設備狀態(tài)信息包括巡檢、運行工況、帶電檢測、停電例行試驗、停電診斷試驗數據等。

　　隨著狀態(tài)檢測技術的發(fā)展，人們越來越清晰地認識到“帶電檢測、在線監(jiān)測、停電檢修試驗”三位一體的檢測模式代表著未來輸變電設備狀態(tài)檢測技術的發(fā)展方向。

　   帶電檢測一般采用便攜式檢測設備，在運行狀態(tài)下對設備狀態(tài)量進行現場檢測，其檢測方式為帶電短時間內檢測，有別于長期連續(xù)的在線監(jiān)測[3]。在帶電檢測技術方面，國內外目前采用的主要帶電檢測技術包括：油色譜分析、紅外測溫、局放檢測、鐵心電流帶電檢測、紫外成像檢測、容性設備絕緣帶電檢測、氣體泄漏帶電檢測，其中最常用、最有效的是局放帶電檢測、油色譜分析及紅外測溫技術。尤其是局放帶電檢測技術，它是目前發(fā)展最為迅速、對電氣設備絕緣缺陷檢測最為有效的一種帶電檢測技術。

　　在在線監(jiān)測技術方面，目前應用較多的主要集中在變電設備，而輸電線路和電纜也逐步出現一些應用。對于變電設備，變壓器和電抗器采用的在線監(jiān)測技術主要包括：油色譜、局放、鐵心接地電流、套管絕緣、頂層油溫和繞組熱點溫度；CT、CVT、耦合電容等容性設備主要是對其電容量和介損進行監(jiān)測；避雷器主要監(jiān)測其泄漏電流；而斷路器、GIS等開關設備主要在線監(jiān)測技術包括開關機械特性、GIS局放、SF6氣體泄漏及SF6微水、密度。其中應用比較成熟有效的：變壓器油色譜在線監(jiān)測、容性設備和避雷器在線監(jiān)測。對于輸電線路，目前主要應用的在線監(jiān)測方法主要有雷電監(jiān)測、絕緣子污穢度、桿塔傾斜、導線弧垂等監(jiān)測技術，但是比較成熟的主要是雷電監(jiān)測和絕緣子污穢監(jiān)測。對于電力電纜，主要在線檢測方法是溫度和局放，相對成熟的是分布式光纖測溫。

　　在停電檢修試驗方面，國內外都形成了一套成熟的預防性試驗方法和規(guī)程。

　　我國狀態(tài)檢測和評估工作還處于起步階段，狀態(tài)檢測技術應用及推廣上存在的問題主要有：(1)狀態(tài)檢測技術應用范圍不廣，與電網設備總量相比，狀態(tài)監(jiān)測技術應用的設備覆蓋面還處于較低水平；(2)狀態(tài)檢測裝置可靠性不高，存在誤報現象，并且裝置的故障率高，運維的工作量較大；(3)缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范指導，各廠家裝置的工作原理、性能指標和運行可靠性等差異較大，同時各類裝置的校驗方法、輸出數據規(guī)范以及監(jiān)測平臺都各不相同；(4)缺乏深入有效的綜合狀態(tài)評估方法；(5)在線監(jiān)測技術需要深化研究，現行的在線監(jiān)測技術在設備缺陷檢測方面還存在盲區(qū)，狀態(tài)參量還不夠豐富，對突發(fā)性故障預警作用不夠明顯；(6)缺少統(tǒng)一的考核、評估和指導方面的行業(yè)管理機構。

　　1.2 智能電網與傳統(tǒng)電網在狀態(tài)檢測方面的差異

　　智能電網對狀態(tài)信息的獲取范圍將與傳統(tǒng)電網發(fā)生很大的變化。未來智能電網的狀態(tài)信息不僅包括電網裝備的狀態(tài)信息，如：發(fā)電及輸變電設備的健康狀態(tài)、經濟運行曲線等；還應有電網運行的實時信息，如：機組運行工況、電網運行工況、潮流信息等；還應有自然物理信息，如：地理信息、氣息信息等[4]。

　　傳統(tǒng)電網的信息獲取及利用水平較低，且難以構成系統(tǒng)級的綜合業(yè)務應用。智能電網將通信技術、計算機技術、傳感測量技術、控制技術等諸多先進技術和原有的電網設施進行高度融合與集成，與傳統(tǒng)電網相比，智能電網進一步拓展了對電網的全景實時信息的獲取能力，通過安全、可靠、通常的通信通道，可以實現生產全過程中系統(tǒng)各種實時信息的獲取、整合、分析、重組和共享。通過加強對電網實時、動態(tài)狀態(tài)信息的分析、診斷和優(yōu)化，可以為電網運行和管理人員提供更為全面、精細的電網運行狀態(tài)展現，并給出相應的控制方案、備用預案及輔助決策策略，最大程度的實現電網運行的安全可靠、經濟、環(huán)保。智能電網狀態(tài)檢修將不僅僅局限于電網裝備的狀態(tài)檢修，勢必延伸出更多的復合型高級應用。

　   2 智能電網狀態(tài)檢測關鍵技術

　　智能電網狀態(tài)檢測的應用范圍將不再局限于狀態(tài)檢修、全壽命周期管理等狹隘的范疇，而是擴大至對安全運行、優(yōu)化調度、經濟運營、優(yōu)質服務、環(huán)保經營等領域。智能電網狀態(tài)檢測技術應涵蓋以下方面：電網系統(tǒng)級的全景實時狀態(tài)檢測；真正意義的電網裝備全壽命周期管理；電網最優(yōu)運行方式；及時可靠的電網運行預警；實時在線快速仿真及輔助決策支持；促進發(fā)電側經濟、環(huán)保、高效運行等[4]。本文主要探討了輸電線路設備管理、狀態(tài)檢修及全壽命周期管理、智能變電站相關技術等研究方向需要研究和解決的問題及預期達到的目標。