在特高壓輸電網絡的復雜生態中，氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)作為電能傳輸的 “主動脈”，其運行狀態直接關系到電網安全。鄂電研發的 GIL 超聲波局放監測系統，通過分布式感知、智能化分析與網絡化聯動，構建起覆蓋設備全生命周期的狀態感知網絡，讓高壓設備從 “被動巡檢” 邁入 “主動預警” 的智能時代。?

分布式感知節點構成了網絡的神經末梢。與傳統單點監測不同，該系統在每 20 米 GIL 管道上布設一組超聲波傳感器陣列，每組包含 3 個高頻探頭與 1 個振動傳感器，采樣頻率達 1MHz，可捕捉局放產生的 40kHz-100kHz 特高頻聲波信號。這些傳感器采用磁吸式安裝設計，無需破壞設備本體，在 ±80℃的極端環境下仍保持穩定工作。在湖北某特高壓變電站，12 公里 GIL 線路共部署 600 個感知節點，形成每 0.5 立方米空間 1 個監測點的高密度覆蓋，任何局部放電活動都難以遁形 —— 當絕緣缺陷引發 0.1pC 的微弱局放時，系統可在 3 秒內完成信號捕捉與定位，精度控制在 ±1 米范圍內。?

邊緣計算與云端協同構成網絡的 “決策中樞”。每個感知節點配備邊緣計算單元，內置 16 位 AD 轉換器與局放特征庫，能實時過濾機械振動、電暈干擾等無效信號，將有效數據壓縮率提升至 1:20。篩選后的特征值通過 5G 工業網關上傳至云端平臺，采用改進型小波分析法提取局放信號的幅值、相位、脈沖數等 12 項特征參數，結合歷史數據建立趨勢預測模型。在武漢換流站的應用中，系統通過分析連續 72 小時的局放數據，提前 5 天預測到某相 GIL 的絕緣老化趨勢，為檢修贏得關鍵窗口期。這種 “邊緣端快速響應 + 云端深度分析” 的架構，既解決了海量數據傳輸的帶寬壓力，又保證了診斷的精準性。?

鄂電 GIL 超聲波局放監測系統：構建電力設備狀態感知網絡

跨系統聯動機制拓展了網絡的感知邊界。該系統并非孤立存在，而是通過 IEC 61850 標準協議與變電站綜合自動化系統、設備管理系統實現無縫對接。當監測到局放信號異常時，自動觸發三級聯動：初級預警推送至運維人員手機 APP，同步顯示故障位置的三維模型;中級預警聯動 GIS 系統，標記周邊設備的關聯影響范圍;高級預警則直接觸發斷路器的備用電源自動投入裝置，確保負荷不間斷供電。在 2023 年夏季用電高峰期間，該系統成功將某 GIL 設備的故障處理時間從傳統方式的 4 小時縮短至 58 分鐘，減少停電損失約 230 萬元。?

鄂電 GIL 超聲波局放監測系統的價值，不僅在于實現了單個設備的狀態感知，更在于通過網絡協同構建了電力系統的 “數字孿生體”。當 600 個感知節點如同神經末梢般持續傳遞信息，當邊緣計算與云端分析如同大腦般精準決策，特高壓電網便具備了自我感知、自我診斷、自我修復的智慧能力。這種從 “點監測” 到 “網感知” 的跨越，正是電力行業邁向智能化的關鍵一步，為構建更可靠、更高效、更綠色的現代電力系統奠定了堅實基礎。