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在城市電網(wǎng)中，低壓環(huán)網(wǎng)柜作為連接主網(wǎng)與用戶的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著供電可靠性。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深化，一種專門針對低壓環(huán)網(wǎng)柜的局部放電監(jiān)測系統(tǒng)正逐漸成為保障設(shè)備安全的核心裝備。這項(xiàng)技術(shù)通過實(shí)時(shí)感知設(shè)備內(nèi)部的絕緣異常，為城市配電網(wǎng)構(gòu)建起一張無形的“安全感知網(wǎng)”。

一、系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)解析

該監(jiān)測系統(tǒng)采用“端-邊-云”協(xié)同架構(gòu)，構(gòu)建起三層技術(shù)體系：

終端感知層：在環(huán)網(wǎng)柜部署局放傳感器，使用脈沖電流法實(shí)時(shí)監(jiān)測局部放電現(xiàn)象，同時(shí)配置紅外測溫模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測關(guān)鍵部位溫升趨勢。

邊緣計(jì)算層：嵌入式AI模塊對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，執(zhí)行特征提取與異常篩查。通過小波包變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，有效濾除電磁干擾信號(hào)，提升數(shù)據(jù)信噪比。邊緣節(jié)點(diǎn)具備本地存儲(chǔ)能力，可保存72小時(shí)原始數(shù)據(jù)。

云端分析層：基于數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建設(shè)備三維可視化模型，整合歷史工單、環(huán)境參數(shù)等多源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)動(dòng)態(tài)仿真與故障預(yù)演。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)偏離正常基線時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)根因分析流程，結(jié)合知識(shí)圖譜技術(shù)給出維修建議。

二、核心功能體系

動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估：建立設(shè)備健康指數(shù)（EHI）評價(jià)體系，綜合放電強(qiáng)度、發(fā)生頻率、設(shè)備年限等參數(shù)，生成風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。支持歷史趨勢對比與故障模式挖掘功能，為運(yùn)維決策提供數(shù)據(jù)支撐。

三、技術(shù)優(yōu)勢亮點(diǎn)

無線通信方案：采用LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)，空曠環(huán)境下傳輸距離達(dá)1.5公里。支持藍(lán)牙5.0協(xié)議，方便運(yùn)維人員通過移動(dòng)終端調(diào)取數(shù)據(jù)。

低功耗運(yùn)行：終端日常功耗低于2W，太陽能輔助供電系統(tǒng)可保障連續(xù)7天陰雨天氣下的正常工作。

四、典型應(yīng)用場景

城市供電環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)：在110kV主變部署監(jiān)測終端，實(shí)時(shí)跟蹤過負(fù)荷時(shí)的溫升趨勢，提前30分鐘預(yù)警絕緣老化風(fēng)險(xiǎn)。

工業(yè)園區(qū)配電房：針對冶金、化工等高負(fù)載場景，通過振動(dòng)分析識(shí)別電機(jī)啟動(dòng)沖擊對開關(guān)設(shè)備的影響，結(jié)合溫度數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)備啟停策略。

地鐵供電系統(tǒng)：在低壓配電柜安裝傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測UPS輸入開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，通過聲紋識(shí)別提前發(fā)現(xiàn)接觸器電弧侵蝕問題，保障供電連續(xù)性。

五、技術(shù)演進(jìn)方向

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)將向更智能、更集成的方向演進(jìn)：

引入量子傳感器提升測量精度，實(shí)現(xiàn)0.1pC級微弱放電信號(hào)捕捉。

開發(fā)數(shù)字孿生建模功能，實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備與虛擬模型的實(shí)時(shí)交互。

集成無人機(jī)巡檢接口，構(gòu)建空地協(xié)同的立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

探索區(qū)塊鏈技術(shù)在設(shè)備數(shù)據(jù)存證中的應(yīng)用，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)不可篡改。

結(jié)語：

低壓環(huán)網(wǎng)柜局放監(jiān)測系統(tǒng)通過多維度感知與智能分析，重新定義了設(shè)備運(yùn)維的管理方式。其模塊化設(shè)計(jì)與開放架構(gòu)，使其既適用于新建站所的智能化配套，也可用于既有設(shè)備的數(shù)字化改造。隨著新型傳感器與AI算法的持續(xù)突破，該系統(tǒng)將成為構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要技術(shù)支撐，為城市能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)保障。