智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2013-11-27 15:03:03 電力科學(xué)研究院　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

摘要: 狀態(tài)監(jiān)測是運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)輸變電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測和科學(xué)管理的總稱，是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了符合智能電網(wǎng)需求的設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通過在智能變電站內(nèi)安裝基于先進(jìn)

織為規(guī)范系統(tǒng)集成各個(gè)廠家實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化接口提出的，該結(jié)構(gòu)將CBM系統(tǒng)分成具有不同功能的七個(gè)層次，包含了建立一個(gè)CBM系統(tǒng)所需的各個(gè)功能模塊，分別為：數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、狀態(tài)監(jiān)視模塊、健康評(píng)價(jià)模塊、預(yù)測模塊、決策支持模塊、數(shù)據(jù)展示模塊。它從狀態(tài)監(jiān)測的硬件要求到設(shè)備故障的診斷、預(yù)測及維修決策方案的人機(jī)交互界面都提供了一個(gè)規(guī)范。

3 綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)功能

系統(tǒng)的主要功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測、傳輸、處理分析，實(shí)時(shí)反映設(shè)備的健康狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的異常征兆，發(fā)出越限報(bào)警，提示設(shè)備可能有的潛在缺陷，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)診斷分析設(shè)備可能存在的故障。

1) 通訊控制功能

a) 在線監(jiān)測裝置參數(shù)配置。包括采樣周期、所監(jiān)測設(shè)備的標(biāo)識(shí)、相關(guān)通信參數(shù)等。

b) 在線監(jiān)測裝置的激活與關(guān)閉。只有激活的監(jiān)測裝置才能采集其監(jiān)測數(shù)據(jù)。

c) 在線監(jiān)測裝置的手工測試。現(xiàn)場的在線監(jiān)測裝置立即啟動(dòng)一次采集并將數(shù)據(jù)傳送給主站。

d) 校時(shí)。向在線監(jiān)測裝置發(fā)出對(duì)時(shí)命令，保證在線監(jiān)測裝置的時(shí)間與主站服務(wù)器時(shí)間同步。

2) 基本信息管理模塊

包括智能變電站基本信息、設(shè)備基本信息、監(jiān)測裝置基本信息、算法管理、監(jiān)測類型代碼管理、監(jiān)測裝置報(bào)警管理。

3) 系統(tǒng)管理模塊

包括對(duì)用戶、權(quán)限、系統(tǒng)日志的管理功能。

4) 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集和處理

采用圖表方式直觀展示，并將不同監(jiān)測量區(qū)分多圖顯示，根據(jù)不同監(jiān)測參量設(shè)置對(duì)應(yīng)的的數(shù)據(jù)采集周期。

在線監(jiān)測過程中，由于突發(fā)設(shè)備啟動(dòng)、線路抖動(dòng)和雷電沖擊等偶然影響，將會(huì)產(chǎn)生偶發(fā)的異常監(jiān)測點(diǎn)。這些異常值的存在將歪曲分析結(jié)果?？赏ㄟ^目視檢查或?qū)⒋笥?s的數(shù)據(jù)剔除，或利用53H算法進(jìn)行平滑估計(jì)降低異常數(shù)據(jù)的影響。通常對(duì)于運(yùn)行中的同類型設(shè)備，由于受到外部因素的影響也基本相同，因此當(dāng)在線監(jiān)測時(shí)，也可測取同一參數(shù)的相對(duì)比較值及其隨時(shí)間的變化趨勢，這往往有利于排除干擾而及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，可采用相間差值法消除電網(wǎng)異常工況或共性干擾的影響。

圖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示

5) 歷史數(shù)據(jù)分析

歷史數(shù)據(jù)查詢、最大值、最小值、平均值計(jì)算，歷史趨勢圖繪制。

圖歷史趨勢圖

6) 狀態(tài)可視化

a) 智能變電站一次主接線圖方式。

b) 智能變電站三維總覽。

c) 設(shè)備狀態(tài)可視化，包括變壓器、GIS、避雷器的三維可視化、電力電纜實(shí)際路徑圖及區(qū)段溫度分布圖。

圖 GIS設(shè)備三維示意圖

7) 報(bào)警功能

a) 系統(tǒng)報(bào)警功能包括：特征參數(shù)越限告警、重要狀態(tài)升級(jí)變位告警、根據(jù)變化速率報(bào)警的功能。

b) 系統(tǒng)采用主動(dòng)報(bào)警方式：界面彈窗報(bào)警、短信報(bào)警、聲音報(bào)警。

8) 綜合診斷算法

a) 變壓器油色譜診斷分析方法有：越限值、趨勢預(yù)測、三比值法、大衛(wèi)三角形法、TD圖法、特征氣體法、伴生增長、油中溶解氣體增長率注意值、對(duì)一氧化碳和二氧化碳的判斷(固體絕緣判斷)。

圖 TD圖法直角坐標(biāo)系

b) GIS局放診斷分析算法有：越限值、趨勢預(yù)測、Φ-q-n圖、放電類型模式識(shí)別法。

c) GIS設(shè)備SF6密度微水診斷分析算法有：越限值、趨勢預(yù)測。

d) 避雷器泄漏電流診斷分析算法有：越限值、趨勢預(yù)測、模糊判斷、相間關(guān)聯(lián)分析、參數(shù)關(guān)聯(lián)比較。

e) 電纜光纖測溫診斷分析算法有：越限

責(zé)任編輯：和碩涵

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