21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模和自動(dòng)化水平的發(fā)展都極為迅速，電力系統(tǒng)的安全與可靠一直是需要考慮的重要問(wèn)題。高壓電力設(shè)備作為電網(wǎng)的重要組成部分，它的運(yùn)行安全會(huì)直接影響整個(gè)輸配電網(wǎng)絡(luò)。
對(duì)于高壓電力設(shè)備來(lái)說(shuō)，一旦發(fā)生絕緣故障會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全，在高壓電力設(shè)備的絕緣故障監(jiān)測(cè)方面，目前工程應(yīng)用大多還處于就地監(jiān)測(cè)、本地處理，對(duì)設(shè)備的綜合性能要求很高，提高了成本并且不利于與電力系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器的集成。因此，針對(duì)高壓電力設(shè)備的絕緣故障實(shí)施在線監(jiān)測(cè)是極為必要的。
文獻(xiàn)[8]針對(duì)高壓電力設(shè)備的局部放電現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了一套基于嵌入式系統(tǒng)的紫外內(nèi)窺在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。文獻(xiàn)[9]提出使用超聲波、超高頻及高頻電流等3種方法對(duì)局部放電現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，經(jīng)試驗(yàn)運(yùn)行，完成了對(duì)故障信號(hào)的提取及定位。
文獻(xiàn)[10]根據(jù)GIS（gas insulated switchgear）設(shè)備局部放電現(xiàn)象，分析了超高頻/超聲波監(jiān)測(cè)技術(shù)的適宜性和準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)[11]結(jié)合一起GIS電纜終端典型局放異常事例，分析了查找GIS電纜終端氣隙缺陷的方法。
傳統(tǒng)的絕緣故障檢測(cè)是通過(guò)閾值判別進(jìn)行故障診斷，傳感器測(cè)量精度越高、抗干擾能力越強(qiáng)則故障識(shí)別越準(zhǔn)確，但這種方式難以客觀高效地識(shí)別設(shè)備不同的狀態(tài)。本文使用并行長(zhǎng)短時(shí)記憶（long short-term memory, LSTM）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行故障特征提取和絕緣破壞故障識(shí)別，長(zhǎng)短時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)解決了隨著時(shí)間間隔的增加容易出現(xiàn)梯度爆炸或梯度彌散的問(wèn)題，并行運(yùn)算的方式對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到的兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，節(jié)約了運(yùn)算資源，提高了識(shí)別效率。
在系統(tǒng)通信方面，本文采用了IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)GOOSE機(jī)制，對(duì)絕緣故障監(jiān)測(cè)IED進(jìn)行了建模分析，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的通信，使該系統(tǒng)能夠符合國(guó)際化變電站的通信標(biāo)準(zhǔn)，利于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與變電站服務(wù)器的集成管理。實(shí)驗(yàn)和仿真說(shuō)明，本文提出的方案能夠高效的判別高壓電力設(shè)備不同的運(yùn)行狀態(tài)，具有識(shí)別精度高、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。
圖5 系統(tǒng)通信流程圖
