随着国民经济的持续发展，我国的电力系统正在向超高压、大电网、大容量、自动化的方向发展，对输变电设备进行在线监测与故障诊断，可有效提高电气设备的运行可靠性，具有重要的意义。该系统能够联网实时监测和远程管理变压器、GIS、电容型设备等输变电一次设备，及时发现输变电设备内部的各种短路、局部放电、绝缘受潮和老化等故障，并实时诊断预警，为输变电设备正常运行提供必要的指导数据，大大提高了输变电设备的运行可靠性。该系统是总结十多年来高电压与绝缘技术研究所关于绝缘泄漏电流测量、介质损耗测量、局部放电测量、振动特征测量和故障诊断技术等领域的研究结果，结合现场实际检测和处理经验，采用最新的传感器技术、信号处理技术、计算机技术等手段和最新诊断理论、算法实现的新一代高性能智能化、综合化的在线监测系统。采用多元信息融合技术进行故障综合诊断，诊断效率和准确度大大提高，达到了国内领先水平。近年来基于该课题，我研究团队共获得省部级科技成果二等奖、三等奖各1项；申请发明专利20余项；承担“973” 、“863”子课题各1项、国家自然基金项目3项、省自然基金项目2项，其他横向项目10余项。有100余台套输变电设备在线监测与故障诊断系统在现场运行，经济效益和社会效益显著。

随着国民经济的持续发展，我国的电力系统正在向超高压、大电网、大容量、自动化的方向发展，对输变电设备进行在线监测与故障诊断，可有效提高电气设备的运行可靠性，具有重要的意义。该系统能够联网实时监测和远程管理变压器、GIS、电容型设备等输变电一次设备，及时发现输变电设备内部的各种短路、局部放电、绝缘受潮和老化等故障，并实时诊断预警，为输变电设备正常运行提供必要的指导数据，大大提高了输变电设备的运行可靠性。该系统是总结十多年来高电压与绝缘技术研究所关于绝缘泄漏电流测量、介质损耗测量、局部放电测量、振动特征测量和故障诊断技术等领域的研究结果，结合现场实际检测和处理经验，采用最新的传感器技术、信号处理技术、计算机技术等手段和最新诊断理论、算法实现的新一代高性能智能化、综合化的在线监测系统。采用多元信息融合技术进行故障综合诊断，诊断效率和准确度大大提高，达到了国内领先水平。

电力系统与牵引变电所运行的电能质量测试不论对电气化铁道设计、工程改造、安全运行来说都是十分重要的。对新开通电气化铁道，供用电合同往往明确规定在牵引变电所入口处安装电能质量监测仪，用于电力负荷管理以及负序、的监视。我院在长期从事电气经铁道理论研究与工程实践的基础上，针对现场工程实际需要研制BDC-5型变电站电能质量远程监测系统。用于变电站运行的电能质量监测以及负载（如电力机车）特性测试，是电气工程及科研有力的测试工具。 BDC-5型变电站电能质量远程监测系统为基于计算机技术和现代测试技术的虚拟仪器，同时也是基于Internet网或局域网（LAN）测试的远程实时在线测试仪器。本系统有便携式和变电站控制屏固定安装两种形式。 1）便携式测试系统 数据采集箱尺寸为450mm×300mm×900mm；计算机为笔记本电脑。 2）屏式测试系统 数据采集箱尺寸为500mm（宽）×160mm（高）×450mm（长）； 计算机为研华AWS-825P工作站。 尺寸为482 mm（宽）×360mm（高）×450mm（长）。 该系统便携式监测系统体积小、重量轻，一个工程师就可以独立完成携带，接线测试任务。本系统硬件采用传感器、信号调理数据采集卡以及计算机构成，监测系统软件由示波器、录波器、过程计录仪、波形分析以及过程统计等模块组块，。 本系统中文用户图形界面操作简单美观，虚拟仪器面板能实时显示波形、图表、数据和响应用户请求。使用鼠标即可在主画面上能灵活切换示波、录波，过程记录、波形分析及统计画面，用户只需作少量的选择和点击相应的按钮即可自动完成测试和统计。 本系统适用于电力经纬度、电气化铁道及其他用户变电站的单、三相电力负荷电能质量综合测试。本系统可实时监控各远程测量点的测量情况，实时地获得测量数据，在线状态检测，人机对话，实验记录等；有多种监控方式，工作方便灵活简便。 BDC-5型变电站电能质量远程监测系统具有以下基本测量模块： 示波器实时监视单相、三相负荷及牵引变电站主要运行指标： 1）110kv侧和27.5kv侧三相电压、三相电流波形、幅值及相位角。 2）电气量矢量关系。 3）电网频率。 4）单相、三相负荷有功功率、无功功率、功率因数。 5）110kv侧三相电压、三相电流的不平以及负序电压、负序电流值。 6）110kv侧各相电压及电流的各次分量幅值、相位角。 7）牵引变电所110kv母线电压综合畸变率。 变电站运行过程监测记录 以每天0时至24时作为过程监测周期，进行变电站运行过程监测记录并形成每天运行统计曲线及统计数据。 录波器 变电站16路模拟信号同步录波，每路信号采样频率为128点/周波。

本项目针对输变电设备高压侧监测装置要求取电电源功率密度高、工作电流范围大的难点，分析了取电电源磁芯尺寸、材料、绕组匝数、负载特性等因素对取电电源输出功率的影响，建立了取电电源变压器的功率输出模型，提出了感应取电电源的最大功率跟踪方法和大电流冲击保护方法，最终建立了高能量密度感应取电电源的理论体系，并完成了感应取电电源样机的研制，一举解决输变电设备高压侧监测装置的供电问题。 本项目已申请中国专利6项，美国专利1项，其中授权专利3项。研制的感应取电电源可实现500g磁芯在10A电流条件下稳定输出350mW以上的功率，将传统感应取电电源的输出功率密度提高一倍以上，彻底解决我国输变电设备高压侧监测装置的供电问题，同时超过美国USI等国际知名厂家，使我国感应取电电源技术达到国际先进行列。 本技术可为所有输配网线路监测装置提供能量支撑，如输电线路动态增容、分布式故障定位、输电线路线路舞动、振动倾角等监测装置，配网故障指示器等。以故障指示器为例，目前国内传统故障指示器的出货量为50万只左右，以每只专利许可100块计算，每年可有超过5000万的产值。

可对硅整流的输出电压、蓄电池组充电电流进行在线连续测试，发现问题能及时报告。可对直流系统的绝缘性能进行在线连续监测，发现绝缘电阻下降到规定值即行报警。正接地或负接地都有对应明确的提示。可对电池组每小组蓄电池进行连续动态测试，发现问题，及时报告。可通过计算机通信将测验试参数传给管理计算机，发现问题时，可及时向上位计算机报告。计算机通信采用国际通用标准RS48

 局部放电是高压电力设备绝缘劣化的主要原因之一，局部放电检测，可以在早期发现设备绝缘隐患，为设备检修提供支持。针对目前局部放电均以单一电力设备为检测对象，存在设备利用率低、性价比不高、检测工作量大、效率低的问题，项目提出变电站全站分级检测思想，按照“先初检，发现问题后再精确定位与诊断”，开发了基于传感阵列的局部放电全站检测系统，基于有线信号环的在线监测系统，实现变电站电力设备绝缘状态快速、有效、低成本、少维护、高可靠性地检测与诊断。项目成果申请授权了12项发明专利，在国家电网和南方电网示范安装了6套，获得山东省科技进步奖二等奖一项，上海市科技进步一等奖一项，2015年中国电力科技进步三等奖一项。 一、全站检测与定位系统产品形态

项目采用矿井工业以太网＋总线技术作为移动变电站数据传输平台，具有一个以太网光接口、一个以太网电接口、RS-485 接口。本项目设计以太网光接口的传送速率为100/1000Mbps 自适应，以太网电接口的传送速率为 10/100Mbps 自适应，RS-485 接口传送速率为 9.6kbps，采用 TCP/IP 协议或 MODBUS 通信协议，能实现将井下移动变电站的各种运行参数和故障信号，实时地传输到井上监控计算机上，同时，井上监控中心也能对井下移动变电站进行分、合闸等控制功能。本系统真正实现井下移动变电站实时遥控、遥测、遥调和遥信。将井下移动变电站的实时数据（电压、电流、视在功率、绝缘电阻等）采集并准确及时地传输到地面监控计算机上，与上位开关及地面监控中心进行组态通讯，上传自身信息并接收合分指令。

全场景试验将智能变电站二次系统作为检验对象，试验时保持二次系统接线的完整性，采用分散注入的方法在合并器的输入端注入数字化模拟量信号，检验范围包括了合并器、交换机以及试验范围内的线路保护、母线保护、变压器保护、各种安控装置、测控装置、智能控制柜、计量装置、监控系统等相关设备和系统。 本项目研制的全场景试验系统支持对继电保护装置、测控装置、安控装置、故障录波装置等二次设备的单装置试验、复杂保护的配合试验、智能站网络性能测试、保护装置的整组试验、智能站与调度系统的联合试验以及智能变电站间的联合试验。该项试验技术可以有效克服现有试验方法的缺陷，有助于提高试验质量和试验效率。 《智能变电站全场景试验系统》也可用于实验室，完成对大规模二次系统的联合试验。 智能变电站全场景实验系统是基于电网仿真、无线同步与传输和分散注入的一种智能变电站整体性能试验技术，试验系统包括笔记本电脑、变电站仿真平台、无线控制主机、采集器模拟器和开关模拟器。

全场景试验将智能变电站二次系统作为检验对象，试验时保持二次系统接线的完整性，采用分散注入的方法在合并器的输入端注入数字化模拟量信号，检验范围包括了合并器、交换机以及试验范围内的线路保护、母线保护、变压器保护、各种安控装置、测控装置、智能控制柜、计量装置、监控系统等相关设备和系统。