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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)計與實現(xiàn)

2013-11-27 15:03:03 電力科學(xué)研究院  點擊量: 評論 (0)
摘 要: 狀態(tài)監(jiān)測是運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段對輸變電設(shè)備進(jìn)行自動化監(jiān)測和科學(xué)管理的總稱,是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一。本文設(shè)計并實現(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)
摘 要: 狀態(tài)監(jiān)測是運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段對輸變電設(shè)備進(jìn)行自動化監(jiān)測和科學(xué)管理的總稱,是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一。本文設(shè)計并實現(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)傳感技術(shù)的監(jiān)測裝置,以標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議實現(xiàn)主要輸變電設(shè)備狀態(tài)信息的接入、處理、集中展示,并綜合應(yīng)用趨勢圖分析、模糊判斷、趨勢預(yù)測等分析診斷方法,輔助管理人員對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析決策,為生產(chǎn)管理、監(jiān)測設(shè)備選型、智能電網(wǎng)決策分析支持技術(shù)提供決策所需要的數(shù)據(jù)。文中詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計和設(shè)備綜合診斷算法等。
 
1 引言
 
輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的總體目標(biāo)是要建立符合堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)要求的統(tǒng)一輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)開放的信息技術(shù)框架,安裝基于先進(jìn)傳感技術(shù)的監(jiān)測裝置,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸、設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測、預(yù)警、分析、診斷、評估和預(yù)測,實現(xiàn)設(shè)備的智能化、信息化,達(dá)到設(shè)備狀態(tài)自我感知、故障自我診斷的目的,為生產(chǎn)管理、監(jiān)測設(shè)備選型、智能電網(wǎng)決策分析支持技術(shù)提供決策所需要的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的建立一方面提高了在線監(jiān)測手段的集成化程度,依據(jù)綜合狀態(tài)診斷策略,節(jié)約設(shè)備維修保養(yǎng)工作所產(chǎn)生的費(fèi)用,只在必要的情況下及按照最適當(dāng)?shù)拇螖?shù)進(jìn)行設(shè)備檢修,并減少或延遲定期維修及更換設(shè)備及其組件,從而減少停電時間及節(jié)省維修開支;另一方面,狀態(tài)監(jiān)測與評估能夠提高防止災(zāi)難性故障的能力,從而取得策略性效益,包括提升系統(tǒng)整體安全,防止操作人員以及公眾在災(zāi)難性故障中受到的損失與傷害,避免因系統(tǒng)不穩(wěn)定、損失負(fù)荷及環(huán)境污染而導(dǎo)致的潛在重大影響。
 
2 系統(tǒng)層次架構(gòu)設(shè)計
 
整個系統(tǒng)分為過程層、間隔層、站控層、主站層共四層[1-4]。
 
(1) 過程層
 
過程層裝置全部實現(xiàn)IEC61850,系統(tǒng)在某智能變電站內(nèi)試點應(yīng)用,主要實現(xiàn)以下狀態(tài)監(jiān)測量的監(jiān)測。
 
 
 
被監(jiān)測設(shè)備 監(jiān)測狀態(tài)量
主變壓器 油色譜(氫氣H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2七種氣體)
主變室 環(huán)境監(jiān)測(溫度、濕度)
GIS SF6密度和微水(溫度、密度、露點)
GIS GIS局放(放電量、相位、脈沖個數(shù))
避雷器 泄漏電流(全電流、阻性電流、計數(shù)器動作次數(shù))
電纜 電纜光纖測溫(線路負(fù)荷電流、導(dǎo)體溫度、測量溫度)
(2) 間隔層
 
實現(xiàn)被監(jiān)測設(shè)備相關(guān)監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)加工處理、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通訊代理、閾值比較、監(jiān)測預(yù)警等功能。
 
間隔層的監(jiān)測裝置均符合DL/T 860(IEC 61850)通信標(biāo)準(zhǔn),直接與站端監(jiān)測單元通信,省去了綜合監(jiān)測單元。
 
(3) 站控層
 
站控層包括站端監(jiān)測單元(CAC)。實現(xiàn)整個在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行控制,以及站內(nèi)所有變電設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯集、綜合分析、監(jiān)測預(yù)警、存儲和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。
 
(4) 主站層
 
主站層除了包括數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測預(yù)警、數(shù)據(jù)顯示等基本功能外,更在高級應(yīng)用功能方面進(jìn)行深入研究,包括故障診斷、趨勢預(yù)測等。主站層架構(gòu)采用開放式架構(gòu)的狀態(tài)評估平臺,有利于實現(xiàn)多系統(tǒng)與裝置的數(shù)據(jù)共享,推動狀態(tài)檢修的發(fā)展,進(jìn)而實現(xiàn)狀態(tài)評估與輔助決策平臺與SG186中相關(guān)系統(tǒng)中的橫向貫通。
 
(5) 基于CBM的主站層架構(gòu)[5-7]
 
CBM開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(OSA—CBM,Open System Architecture for Condition Based Maintenance)是美國MIMOSA國際組
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責(zé)任編輯:和碩涵

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