分布式局部放电监测解决方案

电力监测系统是电网运行与设备管理的核心支撑技术，通过实时采集、分析与反馈电力参数，保障电网安全、高效、智能化运行。

电力监测系统正从“被动响应”向“主动预警”转型，通过多源感知、智能分析与协同控制，成为新型电力系统建设的核心支柱。未来，随着AI、5G与能源互联网技术的深度融合，电力监测将更精准、更自治，为能源安全与低碳转型提供坚实保障。

测试背景与技术挑战

GIS 局部放电是指在气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的绝缘系统中，由于局部电场强度过高，导致局部区域发生的放电现象。 GIS内部一旦出现绝缘缺陷，极易造成设备故障，引起的停电时间较长，检修费用也很高；据可靠调查表明，50％以上的GIS故障是可预先发现的； 在GIS的交接试验中监视局部放电信号，对运行中的GIS 进行定期监测，均是保障安全运行的有效手段。

GIS局部放电可以采用特高频、超声波、化学、脉冲电流等监测方法定位放电点，其中特高频监测方法具备灵敏度高、抗干扰能力强、检测范围大、定位精度高、可区分缺陷类型、安装方便等特点，可以高效检测到微弱的局部放电信号，是当前局部放电主要监测方法。

GIS局部放电监测应用面临挑战：

1. GHz级信号捕获与实时数据存储挑战

局部放电信号频率高达1GHz以上，高带宽信号要求采样率2GSa/s以上，高速采集放电脉冲信号数据能够实时存储。

2. 高精确多通道同步与通道弹性扩展难题

不同规模变电站监测传感器数量不同，要求采集通道数量不同，须保证系统通道数量易于扩展。为了定位放电点，须保证所有通道同步采集。在大规模变电站中监测设备分布式布局，面临分布式设备的同步问题。

RIGOL 解决方案

GIS局部放电时会向空间辐射电磁脉冲信号，可以通过分析采集辐射电磁信号定位放电点，从而定位故障点。在变电站中布局安放特高频传感器，传感器探测到信号，并通过高速采集设备转为数字信号，经过处理将分析结果通过无线网络发送到在线监测系统实现变电站动态监测。

分布式监测系统中高速采集设备采用RIGOL SUA8000系列数字收发仪的SUA8208G型号，单设备可以实现8个通道信号采集，单个通道最大采样率4GSa/s，模拟带宽高达1.5GHz，能够覆盖特高频监测信号范围。配合RIGOL同步机可以实现多设备间同步运行，可以根据变电站规模实现并行监测通道数量扩展，SUA8000系列产品家族支持通过WIFI或者有线千兆/万兆网实现采集处理数据传输。

特高频监测系统由射频前端调理电路、高速采集、高性能处理组成。局部放电信号经过探测器天线、滤波、放大处理后传输到高速采集模块，高速采集模块完成模数转换，经过数据分析处理识别放电类型，定位放电位置。

SUA8208G产品不但具备8通道高速采集功能，内部集成了具备200TOPS算力的GPU，可以完成采集数据实时分析。

案例结果

SUA8208G产品已应用在某变电站局放监测系统中，两台SUA8208G配合特高频探测器，实现16个探测点监测，采集数据经过GPU实时处理，实时获取PRPD和PRPS图谱。