随着电网智能化升级加速，实现电力设备状态的“全面感知”已成为保障电网安全稳定运行的核心需求。 泛在电力物联网作为关键支撑，通过应用移动互联、人工智能等现代技术，致力于打通电力系统各环节，实现万物互联与智能交互。我公司深度聚焦这一核心环节，自主研发的高压设备局部放电在线监测系统与无源无线测温系统，作为泛在物联的“感知尖兵”，为构建状态可知、风险可控的智慧电网提供了坚实保障。
系统拓扑图
高压开关柜综合在线监测系统主要由三部分构成：局放传感器、无线温度传感器、综合在线监测主机（集成局放放大器的带电显示器）、通讯管理机（中央数据分析器）及物联网监控主站。
效果结构如下所示：
局放在线监测单元
我公司局部放电在线监测系统基于三相同步脉冲电流技术，共用高压开关柜带电显示装置的绝缘子式电容传感器进行在线局部放电监测，检测方法和结果符合IEC60270-2000及GB/T 7354-2003标准。
该技术的优点如下：
（1） 高压开关柜普遍配置了带电显示器，通过一个绝缘子式电容传感器和LED灯串联实现对三相母线带电情况进行指示。该技术将该等效电容器作为脉冲电流法局部放电测试的耦合电容器，并通过集成了局放加强器的带电显示装置外接测试系统实现对局部放电的在线监测。该技术使用开关柜原有的绝缘子等效电容器来进行监测，无须再增设电容传感器，减少了安装成本及布线。
（2） 局部放电信号通过高压母线、同轴电缆传输，空间的无线干扰对局放监测丝毫没有影响。
（3） 该技术采用标准的PD信号发生器进行在线校准，这一技术在国内还没有，通过在线校准可以消除开关柜内部各种等效参数的影响，进而保证检测的精度，符合国家标准和国际标准。
局放在线监测单元技术原理如下：
图2 测量回路
当现场被监测高压开关柜C1产生一次局部放电时，脉冲电流经过耦合电容C2在检测阻抗Z两端产生一个瞬时的电压变化，即脉冲电压U，脉冲电压经传输、放大和显示等处理，可以测量局部放电的基本参量。
局部放电在线监测单元传感器是环网柜原有的耦合电容套管传感器，通过同轴电缆将耦合到的局放信号传输到集成了局放加强器的带电显示装置上，然后再通过同轴电缆将放大器放大后的局放信号传输到综合在线监测主机上，耦合电容传感器、集成了局放加强器的带电显示装置和局放分析主机如图3所示。
(a)耦合电容套管传感器
(b) 集成了局放加强器的带电显示
(c) 分析主机
图 3 局放在线监测系统组成
一套在线监测系统可以同时监测8台开关柜，从而达到了很高的性价比。由于此技术是三相同步采集，所以可以根据上位机相图软件进行图谱识别，很方便的判断出局部放电发生在某一面柜子的某一相上；一台综合在线监测主机可以配置72只无源无线温度传感器。
综合在线监测分析主机的参数如下表所示：
系统连接图如图4所示
图4 局放系统连接图
现场安装运行情况：
现场安装图片
当时运行了100套局放在线监测系统，由于施工周期很短，工人在电缆头施工时，会存在各种问题，如：绝缘层损坏，在冷缩时里面遗留铁屑和汽包等，这样在线路通过高压时，就会有局部放电产生，当时发现了7例放电，我们的技术人员就建议青岛供电局着重观察这7台环网箱的放电趋势，这样就大大缩减了供电局运维的范围，不仅节省了运维成本，也非常准确，及时的发现了电网存在的绝缘问题。下面就其中一处案例来介绍一下：
图6 与英国EA的手持设备图谱对照
如上图6所示，此在线监测系统检测到的局部放电图谱与英国EA手持设备检测到的放电图谱基本一致，但是幅值明显高于英国EA的，所以此技术的检测灵敏度还是相当高的。
无源无线测温在线监测单元
我公司的无线温度传感器是基于美国TI公司的无线数字通信技术及低功耗技术、EH技术而研制的高性能产品。
新一代无线温度传感器采用了多重抗干扰措施以及特有的软件算法，经过了国内西高所、开普实验室、浙江省中试所、浙江省质监局等多家权威机构测试认证，并且在国内许多工业现场得以成功应用。体积小巧，安装方式灵活多样，将开关柜温升监测提升到一个新的高度。
无线温度传感器参数如下表所示：
现场安装运行情况：
如上图所示，我公司生产的测温传感器也广泛的应用于配网领域，也为电力用户监测到了很多由于施工和设备绝缘老化导致的温升状况，为用户避免了很多事故。
依托泛在电力物联网构建的“全面感知”能力，高压设备局部放电在线监测与无源无线测温等先进感知技术的深度应用，为电网关键设备状态提供了实时、精准、可靠的监测手段。这不仅提升了电网安全水平和运维效率，有效前移了故障预警窗口，也推动了电网运检模式向数字化、智能化、预防性方向的演进。我们将持续聚焦技术研发与应用创新，致力于为构建状态全息感知、风险精准防控、运行高度自愈的智慧电网提供技术支撑。
