变电设备在线监测系统技术导则（Q/GDW 534-2010） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

国家电网公司 编

图书标签:

• 变电站
• 在线监测
• 设备状态评估
• 电力系统
• 电气设备
• 预防性维护
• 故障诊断
• 技术规范
• 电力工程
• 运行维护

出版社： 中国电力出版社

ISBN：155123.574

版次：1

商品编码：10891755

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-12-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　《变电设备在线监测系统技术导则（Q/GDW 534-2010）》为规范变电设备在线监测系统的规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，促进变电设备在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性，制定本标准。本标准附录A和附录B为规范性附录。本标准由国家电网公司生产技术部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准主要起草单位：中国电力科学研究院。本标准参加起草单位：华东电网有限公司。本标准主要起草人：高克利、阎春雨、毕建刚、是艳杰、毛光辉、刘明、彭江、王峰、乐振春、袁帅、王献丽、鞠登峰、李忠晶、杨圆、姚巍。

目录

前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 技术原则
5 系统架构
6 监测系统选用与配置原则
7 功能要求
8 通信要求
9 技术要求
10 在线监测系统的试验、调试、验收
附录A （规范性附录）在线监测系统框架图
附录B （规范性附录）变电设备状态监测数据接入规范
编制说明

前言/序言

智能电网与电力系统运行维护前沿技术探索 本书聚焦于电力系统运行维护领域的前沿技术与实践应用，旨在为电力行业的工程师、技术人员以及相关领域的研究人员提供一份全面、深入的参考指南。全书内容紧密围绕如何提升电力系统的可靠性、经济性和智能化水平展开，涵盖了从基础理论到先进技术应用的多个维度。 第一部分：电力系统基础理论与现代电力系统的演进 本部分回顾了现代电力系统的基本架构和运行机理，重点探讨了电力系统在能源结构转型和技术进步背景下面临的新挑战。 1.1 现代电力系统的构成与特性 深入解析了发电、输电、变电、配电和用电各个环节的相互关系与能量流动的复杂性。讨论了电力系统非线性负荷的增加对电压稳定性和功率质量带来的影响。特别强调了新能源接入后，电力系统惯量支撑能力下降的问题及其对系统惯性参数的重新评估方法。 1.2 能源结构转型与智能电网的驱动力 详述了化石能源向可再生能源（风能、太阳能）过渡对电网运行带来的深刻变革。分析了分布式能源（DER）并网后，如何重塑传统的单向潮流模式，引入了双向潮流管理的必要性。探讨了信息通信技术（ICT）如何深度融合到电力基础设施中，形成“感知、分析、决策、执行”闭环的智能电网。 1.3 电力系统可靠性评估与风险管理 系统阐述了电力系统可靠性评价的标准体系，包括LOLP（失负荷概率）、SAIDI（系统平均停电持续时间）和SAIFI（系统平均停电频率）等关键指标的计算与应用。引入了基于概率和风险的维护策略（RBM），指导电力设施的生命周期管理。讨论了极端天气事件和网络攻击对电力系统安全构成的复合型风险，并提出了多层次的风险防御框架。 --- 第二部分：先进监测与状态评估技术 本部分专注于利用先进的传感器技术、数据处理方法和诊断模型，实现对电力设备运行状态的实时、精准把控。 2.1 高级传感技术在电网中的应用 详细介绍了光纤传感、微机电系统（MEMS）传感器、以及基于电磁兼容（EMC）特性的新型电流电压传感器在变电站和输电线路上的部署策略。重点分析了在严酷运行环境下，传感器采集数据的准确性、稳定性和抗干扰能力的设计要求。 2.2 局部放电（PD）监测与早期故障诊断 全面梳理了局部放电现象的物理机理、测试方法（如超高频检测、声学检测、电磁波检测）以及信号解调与分析技术。阐述了如何通过PD信号的特征提取，结合模式识别算法（如支持向量机、神经网络）对绝缘劣化等级进行分类和预测，从而实现对绕组、套管等关键部件的早期故障预警。 2.3 输电线路状态监测与导线舞动分析 探讨了在线动态导线张力监测、导线振动监测（风致振动、涡振）的技术方案。详细介绍了基于激光雷达（LiDAR）和无人机平台对导线安全净距和覆冰状态的快速检测技术。引入了导线舞动与闪络的耦合机理分析，为优化导线悬挂点和阻尼器的设计提供理论支撑。 2.4 变压器油中溶解气体分析（DGA）的深度挖掘 超越了传统的杜瓦（Duval）三角法，深入讲解了基于气体生成速率和比率的动态演化模型。引入了气体浓度变化与变压器内部故障类型（过热、电弧、局部放电）的关联性分析，并结合历史数据，构建变压器健康指数（HCI）的量化模型。 --- 第三部分：电力设备状态预测与维护优化 本部分的核心在于将状态监测数据转化为可操作的维护决策，实现从定期维护向基于状态的预测性维护（PdM）的转变。 3.1 故障预测模型的构建与应用 系统介绍了多种应用于电力设备寿命预测的方法，包括： 基于物理模型的方法： 建立描述绝缘老化、腐蚀速率的微分方程模型，结合在线监测数据进行参数辨识和剩余寿命（RUL）预测。 基于数据驱动的方法： 详细讲解了时间序列分析（ARIMA、GARCH）、隐马尔可夫模型（HMM）在故障趋势预测中的应用。 深度学习方法： 探讨了长短期记忆网络（LSTM）和卷积神经网络（CNN）在处理高维、非平稳监测数据，捕捉设备退化早期特征方面的优势。 3.2 资产健康管理（AHM）体系的构建 阐述了如何将分散的监测信息、试验数据和维护记录整合到统一的资产健康管理平台中。讨论了设备健康指标（HI）的标准化设计，以及如何利用多设备健康指数的综合评估，指导资产组合的优化配置和投资决策。 3.3 维护策略的经济性评估与优化 引入了基于机会成本和风险价值的维护优化框架。通过成本效益分析（CBA），对比了不同维护间隔和干预时机的经济性。重点讨论了如何将预测的故障概率与设备资产价值、停运成本结合，制定出最优的维护调度方案，以实现整体运维成本的最优化。 --- 第四部分：运行控制与数字化运维技术 本部分面向智能电网的实际运行需求，探讨了先进的控制技术和数字化工具如何提升电网的运行效率和响应速度。 4.1 电能质量监测与治理技术 深入分析了谐波、电压暂降、三相不平衡等电能质量问题对敏感设备的影响。介绍了基于实时傅里叶变换（FFT）的谐波源识别技术，以及静止同步补偿器（STATCOM）、有源电力滤波器（APF）等高级无功和有功补偿装置的控制策略。 4.2 数字化变电站与网络安全加固 讲解了智能电子设备（IED）的应用、过程总线技术（如IEC 61850标准）在变电站自动化中的实现。强调了在高度信息化的环境中，如何构建纵深防御体系，包括网络隔离、入侵检测系统（IDS）和基于身份验证的访问控制，以确保控制指令的安全性和完整性。 4.3 维护流程的自动化与机器人技术应用 探讨了无人机、爬壁机器人、水下检测机器人等在输变电设施巡检中的集成应用。重点分析了如何利用机器视觉和三维建模技术，对巡检数据进行自动比对和缺陷识别，大幅减少人工劳动强度和安全风险，提高巡检效率。 本书结构严谨，技术深度适中，旨在为电力行业提供一套融合了传统电力工程智慧与现代信息技术、人工智能工具的综合性技术参考，指导从业者应对日益复杂的电网运行挑战。

评分☆☆☆☆☆

一位老工程师的视角：探寻标准背后的行业沉淀 作为一名在电力系统一线工作多年的技术人员，我阅读此类“导则”的心态总是带着一种审视的目光，它不仅仅是指导我们怎么做，更重要的是解释了“为什么必须这么做”。这本书给我的第一感觉是，它汇集了近年来行业内无数次的故障排查经验和教训的结晶。翻到关于“绝缘状态监测”那一章时，我注意到它对高压开关柜局部放电的阈值设定和采样频率的规定，这些参数的背后，无疑是无数次现场试验和长期数据积累的博弈结果。与过去那些偏重于设备出厂验收的规范不同，这本导则明显更侧重于“在线”和“全生命周期”的管理视角，强调的是实时、连续的数据流如何转化为可预测的维护窗口。我特别欣赏它在“数据传输与通信安全”部分所下的笔墨，这在当前电网高度信息化的背景下，几乎是决定系统成败的关键一环。它没有停留在简单的网络拓扑描述，而是深入探讨了数据完整性和抗干扰性的保障机制，这体现了编撰者对实际复杂电磁环境的深刻理解。如果说很多教材偏重理论推导，那么这本书则更像是现场工程师与设计专家之间达成的一种高精度共识，将复杂的抽象概念，转化成了可执行、可量化的技术指标。它更像是一本“操作手册的哲学诠释”，指导我们如何以最经济、最安全的方式，让那些沉睡在变电站里的“健康卫士”真正发挥作用。

评分☆☆☆☆☆

对系统可靠性哲学的深度解读：从“事后补救”到“事前预防”的范式转移 这本书的核心思想并不仅仅在于教人如何安装监测设备，更深层次地，它体现了电力系统管理理念的一场深刻范式转移——即从传统的基于时间或基于事件的维护模式，彻底转向基于状态的预测性维护（PdM）。这种转变要求我们对“可靠性”的定义进行重新校准。导则中对于报警等级的划分和响应时效的要求，清晰地勾勒出了新的标准。例如，对于一个潜在的内部故障，系统必须在数据特征出现微小偏差时就触发预警，而不是等到温度超标或绝缘击穿的临界点才行动。这种对“早期预警”的执着，构建了一种极高的安全冗余和响应预期。我注意到书中对“数据质量”和“监测系统的自检能力”有专门的章节进行强调，这表明编撰者深刻理解到一个悖论：一个基于错误数据运行的监测系统，其危险性甚至高于没有监测系统。因此，确保监测工具自身的健康，被提升到了与被监测设备同等重要的地位。这本书所描绘的，是一个全面感知、实时响应、持续优化的智慧变电站愿景，它为所有希望在电力基础设施智能化浪潮中占得先机的工程师，提供了一份必须阅读的“行动纲领”，指导我们如何构建真正具有韧性和前瞻性的电力保障体系。

评分☆☆☆☆☆

初读札记：关于一本厚重技术的阅读体验 这本书的装帧设计给人一种严肃而专业的印象，封面上的文字信息虽然直接点明了其技术导则的性质，但那种朴实的排版风格，让我在翻开之前就预设了这是一本需要耐心啃读的工具书。首先吸引我注意的是其目录结构，清晰地将“变电设备”的各个关键环节——从基础的电气原理溯源，到复杂的信号采集与处理流程，再到最后的运维决策支持系统——进行了逻辑性的划分。这种层级分明的架构，对于一个希望全面了解该领域的初学者来说，无疑是一张可靠的导航图。我特别留意了其中关于“状态评估模型”的部分，作者似乎试图构建一个多维度、多参数融合的评估体系，而非仅仅依赖单一的温度或振动指标。这暗示了本书的深度，它不仅仅是罗列标准和规范，更是在探讨一种前瞻性的、基于数据的设备健康管理哲学。书中引用的图表和流程图密度很高，虽然初看之下有些密集恐惧症，但仔细解读后，能发现这些图示都是对复杂技术流程的高度提炼，它们是理解设备在线监测系统运行逻辑的视觉拐杖。我期待这本书能提供足够多的实际案例分析，来佐证这些导则在真实电网环境中的适用性和有效性，毕竟，理论的完美往往需要在残酷的现场条件下去经受检验。整体而言，这本书散发着一种严谨的工程学气息，它似乎在对所有从业者说：“规矩已经定好，请严格遵守并灵活应用。” 这种对规范的坚守，是电力行业特有的安全与可靠性的基石。

评分☆☆☆☆☆

对新兴技术整合的观察：一本面向未来的技术蓝图 这本书的结构呈现出一种鲜明的“承旧启新”的特质。它必须建立在对传统变电设备运行原理的扎实掌握之上，但其核心价值显然在于如何将物联网（IoT）、大数据分析等前沿技术有效地嵌入到电网的每一个神经末梢。我注意到书中对“传感器选型与部署策略”的论述远比我预期的要细致，它不仅仅列出了电阻式、电容式传感器的基本参数，更结合了环境温湿度对传感精度的漂移补偿算法进行了简要介绍，这显示了编撰者对现代传感技术局限性的清醒认识。最引人注目的是它对“故障预警与自学习算法”的探讨，虽然导则的篇幅限制了对深度学习模型的详尽阐述，但它明确提出了对异常模式识别的系统级要求，这无疑是在为未来更智能化的运维系统奠定标准基础。对于刚接触这一领域的新人来说，这本书的价值在于它提供了一个清晰的“技术栈路线图”，让你知道从硬件层到应用层的每一个环节需要解决的关键技术问题是什么，以及行业公认的最佳实践路径在哪里。它不是一本关于某一个AI算法的专著，而是一本关于“如何利用现有技术体系搭建一个可靠的在线监测框架”的权威指南，其前瞻性体现在对未来系统集成的高度重视上。

评分☆☆☆☆☆

阅读的挑战与收获：在规范的迷宫中寻找效率 坦率地说，这本书的阅读过程充满了挑战，它要求的技术背景知识跨度极大，从电力电子到网络通信协议，再到嵌入式系统的基础知识，都需要读者有相当的知识储备才能流畅地跟上作者的思路。有些章节，比如关于高频噪声抑制和数据同步机制的论述，即使是专业人士也需要反复研读才能完全消化其背后的工程权衡。然而，正是这种挑战性，带来了巨大的效率提升。过去，我们可能需要翻阅多本不同厂商的手册、查阅海量的IEEE标准才能拼凑出一个完整的系统实施方案，而这本书的价值在于它将这些分散的、常常是相互冲突的最佳实践，浓缩成了一套统一的、可追溯的标准语言。它强制规范了术语和接口定义，极大地降低了不同子系统之间集成的难度和误解。每当我遇到一个技术细节上的疑惑时，翻开这本书，往往能在某个角落找到一句看似平淡却一语中的的规定，它就像一盏指路明灯，将我从无效的试错中解救出来。因此，这本书更像是一套高效的“知识压缩包”，尽管需要投入时间去解压，但一旦掌握，便能大幅提升后续项目实施的准确性和速度。