变配电系统智能监测行业发展态势与未来发展趋势
思瀚产业研究院 格蓝若    2023-11-03

（1）变电设备智能监测行业发展情况

1）变电设备智能监测行业概述

变电站的智能化建设和改造主要是对变电站内电力设备实现状态监测，随着电网数字化、智能化改造的推进，变电设备智能监测行业市场呈现蓬勃发展态势。

变电设备运行状态智能监测不仅可以及时发现设备运行故障，提升定向运维效率，降低检修成本，还可以对将要发生故障的设备进行提前预警，以开展预防性维护，防止电网安全稳定运行受到不利影响。变电设备智能监测技术通过对状态感知、边缘计算、平台分析等智能感知技术的综合应用，构建设备平台一体化的电力物联网系统。

位于变电站的现场监测、传感装置对电力设备输出信息进行采集，经边缘计算分析、处理后，将信息发送至无线通信网或调度网等专用信道，并传输至位于主站的数据平台，平台运用借助算法建立分析模型，实现对变电设备运行状态的实时分析与展示、故障前预警等功能。变电设备智能监测技术通过在线监测与状态评价技术的规模化运用，促进变电场景下的监测模式创新，满足电网行业“提质增效”的现实需求。

2）变电设备智能监测行业发展情况

2009 年，随着“坚强智能电网”概念的提出，国家电网启动变电站智能化改造，并于 2012 年进入全面建设阶段。1华经产业研究院数据显示，在变电站智能化建设各环节中，在线监测系统价值量占比为 45.28%，是智能化建设的核心组成部分。

（2）配电网智能监测行业发展情况

配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施分配给各类电能用户的电网环节，主要由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器等设备及线路组成。

配电网的正常运转对于电网系统安全稳定运行至关重要。目前配电网运行维护主要存在的问题有：配电网分布较为分散、分支结构复杂、运维工作量大；配电网架设环境复杂多样，且接近居民楼、商业楼等民用设施，因此更易受外部因素影响，造成单相接地、短路等故障多发，容易引发触电、火灾等风险。因此，实现对配电网的状态监测、异常预警与故障定位至关重要。

传统的配电网监测方式主要为运维人员实地查看及使用部分配套检测设备对配电设备及线路进行定性判断为主的检查，存在人力成本高、巡检工作量大、监测结果难以数字化等问题，监测成本较高，运维效率偏低。

随着智能电网建设的蓬勃发展，电网系统对配电网监测的准确性和及时性提出了更高的要求，基于电力物联网架构的配电网智能监测产品应运而生。通过对人工智能、物联网等先进技术的结合运用，配电网智能监测产品能够实现对配电设备、线路运行状态的实时感知、自主预警、精准定位、智能诊断等功能，有利于减少配电网故障隐患，降低运维成本。

根据国家电网《国家电网智能化规划总报告》显示，配电环节智能化投资占智能电网总投资的比例由第一阶段（2009-2010 年）的 16.40%上升至第三阶段（2016-2020 年）的 26.00%。随着配电环节智能化投资力度的加大，作为自动化系统的重要组成部分，配电网智能监测行业面临良好的发展前景。

（3）变配电系统智能监测行业发展趋势

1）人工智能技术发展推动智能监测技术迭代升级

当前，随着人工智能学术理论与前沿技术不断突破，与电力系统技术与知识的融合也逐步深化。在变配电系统智能监测领域，由于设备及线路在不间断运行过程中持续产生海量数据，收集及分析数据过程中庞大的运算量使人工智能算法的运用成为智能监测的主要手段。

近年来，以机器学习、深度学习为代表的人工智能技术不断进步，在算法、模型、架构层面持续改进发展，推动变配电系统智能监测技术迭代升级。通过应用更精确的信息处理模型和更高效的智能分析算法，智能监测技术深度挖掘数据价值，不断提升变配电设备及线路监测的经济性和准确性。

2）5G 等先进通信技术的发展提升监测效率

数据传输技术是变配电系统实现监测、控制和管理的基本手段。目前，变配电系统主要采用电力调度数据网等技术进行数据和信息传输。随着智能化建设的不断推进，变配电系统对数据传输的及时性、稳定性、经济性等方面有着更高的要求，5G 通信技术具有高带宽、低延迟和稳定性的特点，NB-IoT 等物联网通信技术具有覆盖面积广、接入设备多、功耗低的优势，多种通信技术的综合应用可满足智能监测场景下多样化的数据传输需求，将有效提升变配电系统设备及线路的监测效率。

3）监测对象的多元化和精细度的提升促进行业细分程度提高

变配电系统智能监测技术通过对变压器、互感器、断路器等设备、线路运行状态以及温度和湿度等工作环境状态进行实时监测和评估，实现“状态实时感知、隐患主动预警、设备智能联动”。

由于监测不同对象所应用的感知技术和监测算法存在差异，监测对象的多元化和精细度的提升促使智能监测技术细分程度提高。针对不同设备、线路的监测需求，电网系统一般综合采用多种智能监测技术，彼此之间互相补充，共同构成变配电系统智能监测系统的有机组成部分。