一、背景與需求

電力設(shè)備(如GIS、變壓器、開關(guān)柜)的局部放電(PD)是絕緣劣化的早期征兆，傳統(tǒng)離線檢測存在周期長、盲區(qū)多、響應(yīng)滯后等問題。本方案提供全天候、抗干擾、智能診斷的超聲局放在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備隱患的主動防御，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

二、系統(tǒng)核心架構(gòu)

感知層

部署高靈敏度寬頻超聲傳感器陣列(頻帶20kHz-300kHz)，采用磁吸/內(nèi)置式安裝，適應(yīng)GIS腔體、變壓器箱壁、開關(guān)柜觸頭等復雜場景。

集成溫度/振動多參量傳感單元，輔助放電類型識別。

邊緣計算層

就地安裝智能采集終端，具備：

實時信號預處理(降噪、波形提取)

局放特征值提取(幅值、相位、頻次、PRPD圖譜)

邊緣AI初判(放電類型分類：懸浮放電、沿面放電等)

平臺層

云邊協(xié)同分析平臺：

多節(jié)點數(shù)據(jù)融合分析，精準定位放電源(定位精度≤0.5m)

深度學習驅(qū)動(LSTM+CNN模型)，實現(xiàn)放電強度與趨勢預測

支持與SCADA、設(shè)備臺賬系統(tǒng)聯(lián)動，關(guān)聯(lián)運行工況

應(yīng)用層

三維可視化監(jiān)控大屏：設(shè)備健康狀態(tài)全景視圖

多級預警機制(閾值/趨勢/模式三重判斷)

自動生成診斷報告與檢修建議

電力設(shè)備超聲局放在線監(jiān)測系統(tǒng)整體解決方案

三、系統(tǒng)核心功能

實時監(jiān)測

7×24小時連續(xù)采集超聲信號，采樣率≥10MS/s

智能診斷

自動識別7類典型放電模式，準確率≥92%

精準定位

支持GIS間隔級/變壓器區(qū)域級定位

預警管理

四級報警機制(正常→注意→警告→危急)

決策支持

基于IEC60270/62478標準評估風險等級

推送差異化檢修策略(立即停運/跟蹤觀察/計劃檢修)

四、實施價值

安全提升

提前3-6個月預警潛伏性缺陷，避免70%以上絕緣故障

運維優(yōu)化

減少80%計劃性停電試驗，運維成本下降40%

壽命延長

指導精準維修，延長設(shè)備使用壽命≥15%

數(shù)字化賦能

構(gòu)建設(shè)備全生命周期健康檔案，支撐狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)型

五、服務(wù)保障

定制化設(shè)計：根據(jù)設(shè)備類型(GIS/變壓器/電纜終端)優(yōu)化傳感器布局

梯度交付：試點驗證→區(qū)域推廣→全網(wǎng)部署

閉環(huán)服務(wù)：監(jiān)測系統(tǒng)+診斷服務(wù)+專家團隊支持

結(jié)語

本方案通過無源傳感、智能邊緣、云端決策三級架構(gòu)，攻克復雜電磁環(huán)境下的局放精準監(jiān)測難題，為電力設(shè)備構(gòu)建“感知-預警-決策-治理”的全鏈條防護體系，助力電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與本質(zhì)安全提升。