不少電力運(yùn)維企業(yè)、UHV項(xiàng)目建設(shè)方以及電網(wǎng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)近期都在聚焦兩類核心問題：一是特高壓變壓器等核心UHV設(shè)備的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測方案該如何匹配實(shí)際運(yùn)維需求、控制綜合成本，二是當(dāng)前局放監(jiān)測技術(shù)的合規(guī)要求以及未來技術(shù)發(fā)展方向有哪些明確的參照標(biāo)準(zhǔn)。作為保障UHV輸變電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的核心技術(shù)之一，特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的落地效果直接關(guān)系到特高壓變壓器等核心設(shè)備的使用壽命，也關(guān)系到跨區(qū)域電力輸送的安全性。當(dāng)前我國UHV網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的應(yīng)用覆蓋率也在不斷提升，明確不同用戶的需求、梳理局放監(jiān)測技術(shù)的迭代路徑，對整個UHV行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有重要意義。

一、特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的核心應(yīng)用場景與性能要求

特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的核心應(yīng)用場景集中在UHV交流變電站、UHV換流站兩類場景，監(jiān)測對象涵蓋特高壓變壓器、GIS組合電器、高壓套管、互感器等多個品類，其中特高壓變壓器是優(yōu)先級*高的監(jiān)測對象，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，特高壓變壓器的故障中近60%與局部放電問題直接相關(guān)【1】。特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的核心價值*是在局部放電萌芽階段發(fā)現(xiàn)隱患，避免故障擴(kuò)大引發(fā)特高壓變壓器燒損、UHV線路非計(jì)劃停電等重大事故。

對于B端用戶而言，首先關(guān)注的是特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置的核心性能參數(shù)，其中檢測靈敏度、抗干擾能力、誤報(bào)率、長期運(yùn)行穩(wěn)定性是核心考核指標(biāo)。由于UHV現(xiàn)場的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，傳統(tǒng)的單傳感局放監(jiān)測技術(shù)很容易受到現(xiàn)場開關(guān)操作、無線電信號的干擾，出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)的問題，因此現(xiàn)階段多數(shù)運(yùn)維企業(yè)會優(yōu)先選擇多傳感融合的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測方案，結(jié)合脈沖電流法、超聲波法、超高頻法的技術(shù)優(yōu)勢，兼顧局放信號的檢測精度和定位準(zhǔn)確性。特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的檢測精度直接決定了隱患發(fā)現(xiàn)的及時性，目前主流方案的檢測精度已經(jīng)能夠滿足多數(shù)UHV場景的運(yùn)維需求。

其次B端用戶十分關(guān)注相關(guān)方案的綜合成本，除了采購成本之外，安裝是否需要停電、后期運(yùn)維的復(fù)雜度、數(shù)據(jù)服務(wù)的持續(xù)性都是重要的考量因素。針對存量UHV站的特高壓變壓器改造需求，不少用戶會優(yōu)先選擇外置式傳感器的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測方案，不需要對特高壓變壓器的本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動，也不需要長時間停電施工，能夠大幅降低改造成本和施工周期。而在實(shí)際運(yùn)行過程中，B端用戶遇到*多的問題*是特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置誤報(bào)率偏高、故障類型無法精準(zhǔn)識別，這類問題除了和裝置本身的性能有關(guān)，也和現(xiàn)場干擾源排查不到位、算法模型沒有適配現(xiàn)場環(huán)境有直接關(guān)系，也是局放監(jiān)測技術(shù)迭代過程中需要重點(diǎn)解決的問題。

二、局放監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)行合規(guī)要求與管理規(guī)范

對于G端的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和行業(yè)主管部門而言，首先關(guān)注的是特高壓設(shè)備局放監(jiān)測相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與政策要求的落地情況。目前*能源局、*電網(wǎng)以及南方電網(wǎng)都已經(jīng)出臺了相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，明確要求新建UHV項(xiàng)目的特高壓變壓器必須配套安裝在線特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置，對特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的檢測精度、數(shù)據(jù)上傳頻率、預(yù)警閾值設(shè)置都做出了明確的規(guī)定【2】。特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)會根據(jù)技術(shù)迭代不斷更新，引導(dǎo)行業(yè)的局放監(jiān)測技術(shù)向更規(guī)范的方向發(fā)展。部分省級能源監(jiān)管部門還要求UHV項(xiàng)目的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測數(shù)據(jù)要同步接入省級電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測平臺，方便監(jiān)管部門統(tǒng)一掌握轄區(qū)內(nèi)UHV設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

其次G端用戶十分關(guān)注相關(guān)裝置的檢測報(bào)告與認(rèn)證資質(zhì)，按照現(xiàn)行的入網(wǎng)要求，特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置需要通過CNAS認(rèn)可的第三方機(jī)構(gòu)出具的電磁兼容測試報(bào)告、高低溫測試報(bào)告、現(xiàn)場掛網(wǎng)運(yùn)行測試報(bào)告，生產(chǎn)企業(yè)需要具備相應(yīng)的電力設(shè)備制造資質(zhì)，相關(guān)產(chǎn)品需要通過電網(wǎng)公司的入網(wǎng)認(rèn)證才能參與UHV項(xiàng)目的招投標(biāo)。不少G端用戶也會將特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的裝置運(yùn)行情況納入UHV項(xiàng)目的驗(yàn)收考核指標(biāo)，保障相關(guān)裝置能夠切實(shí)發(fā)揮作用。

在運(yùn)維管理方面，G端用戶重點(diǎn)關(guān)注特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的預(yù)警響應(yīng)機(jī)制是否完善，相關(guān)規(guī)范要求運(yùn)維單位在接到特高壓變壓器的局放預(yù)警信號之后，需要在24小時內(nèi)完成現(xiàn)場核查，確認(rèn)故障隱患之后要在規(guī)定時間內(nèi)制定檢修方案，避免故障擴(kuò)大引發(fā)非計(jì)劃停電。同時監(jiān)管部門會定期對UHV站的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行抽檢，對裝置故障率偏高、預(yù)警響應(yīng)不及時的運(yùn)維單位進(jìn)行相應(yīng)的考核。

三、局放監(jiān)測技術(shù)的主流技術(shù)發(fā)展方向

隨著UHV輸變電網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)建，特高壓變壓器等核心設(shè)備的運(yùn)行要求不斷提升，局放監(jiān)測技術(shù)也在沿著多個明確的技術(shù)發(fā)展方向迭代，能夠更好的滿足B端和G端用戶的多元需求。

第一個技術(shù)發(fā)展方向是感知層的精準(zhǔn)化升級，傳統(tǒng)的局放監(jiān)測技術(shù)多采用外置式傳感器，檢測靈敏度容易受到特高壓變壓器外殼、現(xiàn)場電磁環(huán)境的影響，而新興的分布式光纖傳感技術(shù)可以將傳感單元直接嵌入特高壓變壓器的繞組、套管等內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，不需要外接電源，也完全不受外界電磁干擾的影響，檢測靈敏度可以達(dá)到pC級，能夠更早發(fā)現(xiàn)微弱的局部放電隱患【3】。特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的感知層升級是整個技術(shù)迭代的基礎(chǔ)，目前相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在多個新建UHV項(xiàng)目的特高壓變壓器中試點(diǎn)應(yīng)用，運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示其檢測準(zhǔn)確性相較于傳統(tǒng)方案有明顯提升。

第二個技術(shù)發(fā)展方向是分析層的智能化升級，傳統(tǒng)的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測主要依靠閾值預(yù)警，很容易出現(xiàn)誤報(bào)的問題，而現(xiàn)階段越來越多的方案引入了機(jī)器學(xué)習(xí)算法，通過大量的局放故障樣本訓(xùn)練模型，不僅能夠精準(zhǔn)識別局部放電信號和干擾信號，還能判斷局放的類型、位置，甚至可以預(yù)測局放的發(fā)展趨勢，幫助運(yùn)維人員提前制定檢修策略。相關(guān)試點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示，采用智能算法的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測方案誤報(bào)率有大幅下降，能夠有效減少運(yùn)維人員的現(xiàn)場核查工作量，這也是當(dāng)前局放監(jiān)測技術(shù)*受關(guān)注的技術(shù)發(fā)展方向之一。

第三個技術(shù)發(fā)展方向是數(shù)據(jù)層的互聯(lián)化升級，此前不同廠家的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)接口、傳輸協(xié)議不統(tǒng)一，很難實(shí)現(xiàn)跨平臺的數(shù)據(jù)互通，而隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)推進(jìn)，相關(guān)主管部門已經(jīng)出臺了統(tǒng)一的UHV設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，要求特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)要符合統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，能夠直接接入各級電網(wǎng)的狀態(tài)監(jiān)測平臺，方便監(jiān)管部門實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的UHV設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)籌管理【4】。

第四個技術(shù)發(fā)展方向是應(yīng)用層的輕量化升級，針對存量UHV站的特高壓變壓器改造需求，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了很多免停電安裝、即裝即用的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測方案，采用低功耗的外置式傳感器，通過無線傳輸數(shù)據(jù)，不需要對現(xiàn)場的線路進(jìn)行大規(guī)模改動，改造成本相較于傳統(tǒng)的內(nèi)置式方案下降不少，適合存量項(xiàng)目的批量改造，也是面向下沉場景的重要技術(shù)發(fā)展方向。

四、不同用戶的落地實(shí)施建議

針對B端的運(yùn)維企業(yè)和項(xiàng)目建設(shè)方，在選擇特高壓設(shè)備局放監(jiān)測方案時，首先要結(jié)合自身的應(yīng)用場景選擇適配的產(chǎn)品，比如高海拔、極寒地區(qū)的UHV站要選擇符合耐低溫、防腐蝕要求的特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置，特高壓變壓器的監(jiān)測要優(yōu)先選擇多傳感融合的方案，兼顧檢測精度和穩(wěn)定性。其次要核算全生命周期成本，不要只關(guān)注采購成本，還要考慮后期的運(yùn)維成本、算法升級服務(wù)費(fèi)用，優(yōu)先選擇能夠提供長期技術(shù)支持的供應(yīng)商。在實(shí)際運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)特高壓設(shè)備局放監(jiān)測裝置誤報(bào)率偏高的問題，可以先排查現(xiàn)場的手機(jī)信號基站、開關(guān)操作等干擾源，再結(jié)合現(xiàn)場的運(yùn)行數(shù)據(jù)對算法模型進(jìn)行微調(diào)，提升預(yù)警的準(zhǔn)確性。

針對G端的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和行業(yè)主管部門，建議進(jìn)一步完善特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，統(tǒng)一不同類型裝置的檢測方法、數(shù)據(jù)接口要求，建立統(tǒng)一的認(rèn)證和抽檢體系，避免不同廠家的產(chǎn)品無法互通。同時可以搭建局放故障樣本共享平臺，收集不同場景下的特高壓變壓器局放故障數(shù)據(jù)，為行業(yè)的局放監(jiān)測技術(shù)迭代提供數(shù)據(jù)支撐，還可以定期組織運(yùn)維人員的技術(shù)培訓(xùn)，提升一線人員對局放預(yù)警信號的處置能力。

整體來看，隨著我國UHV輸變電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，特高壓設(shè)備局放監(jiān)測的市場需求還會持續(xù)增長，局放監(jiān)測技術(shù)會沿著精準(zhǔn)化、智能化、互聯(lián)化、輕量化的技術(shù)發(fā)展方向不斷迭代，既能夠幫助B端用戶降低運(yùn)維成本、減少故障損失，也能夠幫助G端用戶提升電網(wǎng)監(jiān)管效率，保障跨區(qū)域電力輸送的安全性。

參考文獻(xiàn)

【1】 特高壓變壓器典型故障分析與運(yùn)維導(dǎo)則

【2】 電力設(shè)備局部放電在線監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

【3】 光纖傳感技術(shù)在特高壓設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究

【4】 UHV輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范