分布式局部放電監測解決方案

電力監測系統是電網運行與設備管理的核心支撐技術，通過實時采集、分析與反饋電力參數，保障電網安全、高效、智能化運行。

電力監測系統正從“被動響應”向“主動預警”轉型，通過多源感知、智能分析與協同控制，成為新型電力系統建設的核心支柱。未來，隨著AI、5G與能源互聯網技術的深度融合，電力監測將更精準、更自治，為能源安全與低碳轉型提供堅實保障。

測試背景與技術挑戰

GIS 局部放電是指在氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）的絕緣系統中，由于局部電場強度過高，導致局部區域發生的放電現象。 GIS內部一旦出現絕緣缺陷，極易造成設備故障，引起的停電時間較長，檢修費用也很高；據可靠調查表明，50％以上的GIS故障是可預先發現的； 在GIS的交接試驗中監視局部放電信號，對運行中的GIS 進行定期監測，均是保障安全運行的有效手段。

GIS局部放電可以采用特高頻、超聲波、化學、脈沖電流等監測方法定位放電點，其中特高頻監測方法具備靈敏度高、抗干擾能力強、檢測范圍大、定位精度高、可區分缺陷類型、安裝方便等特點，可以高效檢測到微弱的局部放電信號，是當前局部放電主要監測方法。

GIS局部放電監測應用面臨挑戰：

1. GHz級信號捕獲與實時數據存儲挑戰

局部放電信號頻率高達1GHz以上，高帶寬信號要求采樣率2GSa/s以上，高速采集放電脈沖信號數據能夠實時存儲。

2. 高精確多通道同步與通道彈性擴展難題

不同規模變電站監測傳感器數量不同，要求采集通道數量不同，須保證系統通道數量易于擴展。為了定位放電點，須保證所有通道同步采集。在大規模變電站中監測設備分布式布局，面臨分布式設備的同步問題。

RIGOL 解決方案

GIS局部放電時會向空間輻射電磁脈沖信號，可以通過分析采集輻射電磁信號定位放電點，從而定位故障點。在變電站中布局安放特高頻傳感器，傳感器探測到信號，并通過高速采集設備轉為數字信號，經過處理將分析結果通過無線網絡發送到在線監測系統實現變電站動態監測。

分布式監測系統中高速采集設備采用RIGOL SUA8000系列數字收發儀的SUA8208G型號，單設備可以實現8個通道信號采集，單個通道最大采樣率4GSa/s，模擬帶寬高達1.5GHz，能夠覆蓋特高頻監測信號范圍。配合RIGOL同步機可以實現多設備間同步運行，可以根據變電站規模實現并行監測通道數量擴展，SUA8000系列產品家族支持通過WIFI或者有線千兆/萬兆網實現采集處理數據傳輸。

特高頻監測系統由射頻前端調理電路、高速采集、高性能處理組成。局部放電信號經過探測器天線、濾波、放大處理后傳輸到高速采集模塊，高速采集模塊完成模數轉換，經過數據分析處理識別放電類型，定位放電位置。

SUA8208G產品不但具備8通道高速采集功能，內部集成了具備200TOPS算力的GPU，可以完成采集數據實時分析。

案例結果

SUA8208G產品已應用在某變電站局放監測系統中，兩臺SUA8208G配合特高頻探測器，實現16個探測點監測，采集數據經過GPU實時處理，實時獲取PRPD和PRPS圖譜。