郭锐 程校 刘华龙

【摘  要】电力系统的安全运行能够促进我国社会经济的稳定快速发展。现阶段，电力设备故障检测诊断是将状态作为监测和诊断的基准方式。技术人员主要通过分析故障的特征符号进行状态监测，对故障原因进行判断进而对电力设备进行检修。

【关键词】电力系统;状态监测;故障诊断技术

一、电力系统设备状态监测与故障诊断技术的概念

电力系统设备状态监测是指根据对电力设备的运行状态对其进行记录并分类，并根据记录对其进行评估，为了对其维修提供可靠的数据保证。而电力系统设备的故障诊断是指依据故障发生的特征信息，对已经发生的故障进行精准的定位以及对故障的程度进行适当的判断。根据状态监测与故障诊断技术的概念，可以把监测与诊断系统概况为以下几个部分：首先，信息检出单元;其作用是将电力设备的物理量转化为合适的电信号。第二，数据收集单元;对传感器传输的数据进行处理，主要是采集数据记录。第三，信息传输单元;将收集到的数据和信息进行传输。第四，处理数据的单元;对收集的数据和信息进行适当的分析计算，为故障的诊断提供有效的数据信息。第五，诊断单元;对已经处理过的数据进行整合分析，并记录，对以后的电力系统设备状态以及故障部位做出正确的判断，为下一步的工作提供数据。

二、电力系统设备的状态监测和故障诊断中的问题

2.1瞬变故障问题

瞬变故障发生速度比较快，一般情况下，继电保护器应该在故障发生的10ms至20ms之间将故障进行处理，为了有效避免电力系统设备故障的发生而造成的严重的电力事故，在瞬变故障发生的第一时间，就应该做好电力系统设备的故障处理工作。

2.2缓变故障问题

缓变故障的发生，会在电力系统设备发展和电力设备的运行过程中，出现一定的征兆，这种征兆会一直延续到故障的发生阶段，所以这是比较缓慢的故障类型。当出现故障征兆时，应该对出现故障的问题进行准确的定位，并对故障的发展过程进行实时监测，在此基础上采取相应的应对策略。

2.3绝缘故障问题

作为电力系统设备的主要故障之一，绝缘故障会引起其他类型的故障，因此，对绝缘故障的监测是非常重要的。电力设备的多点参数和力、热、光等因素变化都会引起绝缘故障。电力设备的绝缘故障的诊断存在一定的难度，目前对其诊断主要采用超声监测等手段。

三、在线状态监测系统

3.1信号采集

所谓的电力设备在线监测系统是在电力设备的使用过程中，对其进行连续不断的监测和诊断，并及时的分析和判断设备的运转状态，并在其基础对设备的运转状态进行科学的预测设备的运行状态可以通过对设备的运行状态量的分析而获得，目前获得电力系统设备的信息的方法主要包括：第一，定时采样，根据电力设备的运转周期进行采样;第二，根据故障诊断的特殊性对其进行跟踪采样;第三，一次性采样，根据实际需求每次只采集一个足够的信息数据;第四，利用发生随机故障时的信号突变自动采样。

3.2数据传送

现阶段，通信设备已经被我国电力系统广泛使用。因为通信设备中有光纤传输数字信号可以使数据传输过程不受到干扰，从而使信号的质量能够保证。以及能够保持相移的一致，从而保证信号的质量。

3.3数据处理

数据处理中心在接收到信息数据后，主要是通过不同的数学方法对其进行分析处理，例如在进行频谱分析时，可以将时域连续时间信号转变为频域不同频率信号进行分析;除此之外，常用的数据分析还包括：神经网络小波分析等在实际的数据处理过程中，通常使用数字信息技术和智能技术结合来处理电力系统设备中涉及的数据问题，使得数据处理更加准确。

四、故障诊断的关键技术

4.1选取故障信号特征量

在对众多数据信号进行处理的过程中，首先需要将可以使用的信息进行提取，这就是信号处理技术的首要任务，如果在电力系统设备运行过程中就提取监测数据，能够保证数据的准确性，相应的电力设备在进行故障诊断的过程都具有非常好的灵敏度。在对电力系统设备进行故障诊断的过程中，需要加强对正确故障特征量的提取。因为设备故障特征量选择不正确，就无法识别电力设备运行过程当中存在的真正故障，因为电力设备正常狀态与设备故障状态在容量上具有一定的相同部分，这样就会出现错误判断的情况，设备故障特征量具有一定的模糊性，所以必须结合实际情况加强对特种量的合理分析，选择正确的方法进行处理。

4.2故障诊断分析技术

电力设备故障诊断分析技术主要指的是在电力系统设备出现故障的过程以及对故障的来源进行分析的过程。首先需要将电力系统设备运行的状态特征量以及设备的运行维护情况进行合理的分析以及总结，之后再通过使用模糊识别以及专家系统识别等故障识别技术准确的推断出电力设备运行过程中存在的故障，最后分析出故障产生的原因以及性质等等。因为现阶段电力设备具有一定的网络传输功能，在电力设备运行的过程当中可以采用局域网传输信息的方式对故障进行诊断，在必要的时候也可以通过使用远程协助的方式对设备故障进行诊断。这样就可以对电力系统设备的运行状态进行更准确的监测，有效实现电力系统设备故障诊断的异地处理。

4.3故障诊断方法

在电力系统具体运行的过程当中包含着各种各样的电力设备，这些电力设备产生的故障类型也比较多，在对电力系统设备进行故障诊断的过程当中可以采取以下诊断方法：①结合电力系统设备的具体情况，在对电力系统设备故障进行整顿的过程当中按照最大隶属度模糊理论原则，对电力设备运行状态进行在线监测，科学合理的判断电力设备运行过程当中存在的故障类型，同时结合模糊数学方法，有效地处理电力设备运行过程当中故障的模糊性以及随机性。②基于电力设备特征空间矢量，对电力设备运行故障的特征量进行采集，结合实际情况不断修正电力设备运行过程当中故障的误差，为了能够有效提升电力设备运行过程当中不确定的诊断以及电力设备的故障诊断率，在电力设备具体运行的过程当中，这样的故障诊断技术具有非常强的适应能力，可以将电力设备故障征兆矢量作为电力系统设备故障诊断验证矢量，并且结合相应的运算方法对电力设备运行过程当中故障的特征量进行合理的修正。③在对电力系统设备运行状态进行故障诊断的过程当中还需要根据不同的电力设备故障情况，科学合理地采用信息融合技术、传感技术等方法对故障进行合理的诊断。信息融合技术主要指的是在相关要求下对电力系统设备运行故障进行科学合理的分析以及处理，通常情况下电力设备在运行过程当中不同的故障之间会存在着某种特殊的联系，信息融合技术可以寻找故障之间的共同点，科学合理地对电力系统运行故障进行分析，有效提升监测系统设备运行过程当中故障诊断以及状态监测的效率。多传感技术主要指的是采用多个传感器对同一电力设备进行故障诊断检测，结合电力系统设备的故障特征，选择出具有高灵敏度的信息量，科学合理的对电力系统设备运行故障进行诊断。

结语

综上所述，目前我国的电力系统的监测还并未达到完善以及十分可靠的程度，还存在一些问题而当前，我国的发电机变压器类电气设备的状态监测以及故障诊断技术，已经可以快速的反应出设备的运行状态，并能够处理潜在的故障，提出有效地修复措施，为我国电力系统的快速发展提供了坚实的保证。

参考文献：

[1]李鑫.电力设备状态监测和故障诊断技术趋势探究[J].现代经济信息，2015（21）：352.

[2]蒋弦弋，孙启阔，殷丽娟，唐晓军.设备状态监测与故障诊断技术的应用[J].机床与液压，2011，39（22）：129-131+95.

（作者单位：1、南阳供电公司;2、南阳飞龙电力集团有限公司）