中文引用格式： 劉志堅，趙浩益，梁寧，等. 基于DSP和在線FCE高壓容性設備絕緣性能在線監測裝置[J].電子技術應用，2020，46(7)：88-93，98.
英文引用格式： Liu Zhijian，Zhao Haoyi，Liang Ning，et al. On-line monitoring device for insulation performance of high-voltage capacitive equipment based on DSP and on-line FCE[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：88-93，98.
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變電站設備總量的40%～50%屬于容性設備，這些設備的絕緣缺陷和不正常運行都會引發電力系統絕緣事故，因此在高壓容性設備運行過程中實時、準確地監測其絕緣性能是十分重要和必要的。然而根據《電氣設備預防性試驗規程》定期進行預防性試驗仍是目前變電站監測設備的主要方法[1]。這種定期的、離線的實驗檢測，根據試驗結果來判斷設備工作狀況的方法存在時效性差、精測不高的問題。由單一實驗參數判斷設備絕緣性能也具有不確定性，很難獲得設備的真實絕緣信息。隨著嵌入式技術的發展，實現設備絕緣監測從傳統的定期離線檢測向實時在線監測的轉變成為電力系統安全運行一個重要方向，絕緣在線監測技術綜合了傳感器技術、信號處理技術、數據通信技術等[2]，具有在線監測、精度高、實時性好的特性，是目前重要的設備絕緣監測方法。
文獻[3]從理論方面提出表征容性設備絕緣性能特征參數之一介質損耗；文獻[4]提出監測介質損耗是反映高壓容性設備絕緣性能的有效手段；文獻[5]提出一種測量介質損耗因數的加窗免插值DFT算法；文獻[6]提出基于STM32單片機的CVT絕緣性能帶電測試分析裝置；文獻[7]提出一種基于定點型DSP處理器 TMS320F2812的在線監測裝置，從軟硬件方面介紹其實現方法；文獻[8]采用分層監測方案并基于DSPTMS320F2806監測光伏電站的綜合直流漏電情況；文獻[9]基于GPS授時技術設計了網絡同步采集器來測量高壓交流輸電線路電暈信號；文獻[10]基于DHT11等傳感器設計了環境參數監測系統。目前大多文獻提出的絕緣在線監測裝置側重設備絕緣參數的獲取，忽略了參數分析過程的硬件化。在設備絕緣評估方面，文獻[11]采用模糊層次分析法作為評價方法框架，解決了評價指標權重的設置和隸屬度的確定問題，建立了GIS設備絕緣狀態的多類信息融合評價模型；文獻[12]和[13]提出基于模糊理論和證據理論的變壓器狀態評估方法；文獻[14]提出一種基于半梯形模型和模糊理論相結合的油浸式電力變壓器運行狀態的評估策略；文獻[15]提出了一種基于模糊層次分析法的變壓器狀態評估方法。
實現硬件推理是智能設備和智能電網建設發展的基礎之一，文獻[16]提出將傳統的軟件模糊推理過程實現硬件模塊化，得出了推理速度高于傳統軟件推理的結論；文獻[17]在DSP上實現和優化模糊推理系統，實驗證明在硬件上推理結果和軟件推理一致。作為在線監測系統的基本部件之一[18-19]，本文在總結以往經驗基礎上，基于DSP完成高壓容性設備絕緣性能在線監測裝置設計，同時實現數據實時分析和硬件推理，基于層次分析法的多參量模糊綜合評價算法現場評估設備絕緣情況。
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作者信息:
劉志堅，趙浩益，梁 寧，何 蔚
(昆明理工大學 電力工程學院，云南 昆明650504)