0 引言

变电站设备总量的40%～50%属于容性设备，这些设备的绝缘缺陷和不正常运行都会引发电力系统绝缘事故，因此在高压容性设备运行过程中实时、准确地监测其绝缘性能是十分重要和必要的。然而根据《电气设备预防性试验规程》定期进行预防性试验仍是目前变电站监测设备的主要方法^[1]。这种定期的、离线的实验检测，根据试验结果来判断设备工作状况的方法存在时效性差、精测不高的问题。由单一实验参数判断设备绝缘性能也具有不确定性，很难获得设备的真实绝缘信息。随着嵌入式技术的发展，实现设备绝缘监测从传统的定期离线检测向实时在线监测的转变成为电力系统安全运行一个重要方向，绝缘在线监测技术综合了传感器技术、信号处理技术、数据通信技术等^[2]，具有在线监测、精度高、实时性好的特性，是目前重要的设备绝缘监测方法。

文献[3]从理论方面提出表征容性设备绝缘性能特征参数之一介质损耗；文献[4]提出监测介质损耗是反映高压容性设备绝缘性能的有效手段；文献[5]提出一种测量介质损耗因数的加窗免插值DFT算法；文献[6]提出基于STM32单片机的CVT绝缘性能带电测试分析装置；文献[7]提出一种基于定点型DSP处理器 TMS320F2812的在线监测装置，从软硬件方面介绍其实现方法；文献[8]采用分层监测方案并基于DSPTMS320F2806监测光伏电站的综合直流漏电情况；文献[9]基于GPS授时技术设计了网络同步采集器来测量高压交流输电线路电晕信号；文献[10]基于DHT11等传感器设计了环境参数监测系统。目前大多文献提出的绝缘在线监测装置侧重设备绝缘参数的获取，忽略了参数分析过程的硬件化。在设备绝缘评估方面，文献[11]采用模糊层次分析法作为评价方法框架，解决了评价指标权重的设置和隶属度的确定问题，建立了GIS设备绝缘状态的多类信息融合评价模型；文献[12]和[13]提出基于模糊理论和证据理论的变压器状态评估方法；文献[14]提出一种基于半梯形模型和模糊理论相结合的油浸式电力变压器运行状态的评估策略；文献[15]提出了一种基于模糊层次分析法的变压器状态评估方法。

实现硬件推理是智能设备和智能电网建设发展的基础之一，文献[16]提出将传统的软件模糊推理过程实现硬件模块化，得出了推理速度高于传统软件推理的结论；文献[17]在DSP上实现和优化模糊推理系统，实验证明在硬件上推理结果和软件推理一致。作为在线监测系统的基本部件之一^[18-19]，本文在总结以往经验基础上，基于DSP完成高压容性设备绝缘性能在线监测装置设计，同时实现数据实时分析和硬件推理，基于层次分析法的多参量模糊综合评价算法现场评估设备绝缘情况。

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作者信息:

刘志坚，赵浩益，梁 宁，何 蔚

(昆明理工大学 电力工程学院，云南 昆明650504)