智能電網輸變電設備綜合狀態監測系統的設計與實現

2013-11-27 15:03:03 電力科學研究院　點擊量：評論 (0)

摘要: 狀態監測是運用先進的技術手段對輸變電設備進行自動化監測和科學管理的總稱，是實現智能電網的重要基礎之一。本文設計并實現了符合智能電網需求的設備綜合狀態監測系統，通過在智能變電站內安裝基于先進

摘要: 狀態監測是運用先進的技術手段對輸變電設備進行自動化監測和科學管理的總稱，是實現智能電網的重要基礎之一。本文設計并實現了符合智能電網需求的設備綜合狀態監測系統，通過在智能變電站內安裝基于先進傳感技術的監測裝置，以標準通訊協議實現主要輸變電設備狀態信息的接入、處理、集中展示，并綜合應用趨勢圖分析、模糊判斷、趨勢預測等分析診斷方法，輔助管理人員對設備的運行狀態進行分析決策，為生產管理、監測設備選型、智能電網決策分析支持技術提供決策所需要的數據。文中詳細介紹了系統的體系結構、功能設計和設備綜合診斷算法等。

1 引言

輸變電設備狀態監測系統的總體目標是要建立符合堅強智能電網建設要求的統一輸變電設備狀態監測系統和標準開放的信息技術框架，安裝基于先進傳感技術的監測裝置，實現監測數據的標準化傳輸、設備狀態的實時監測、預警、分析、診斷、評估和預測，實現設備的智能化、信息化，達到設備狀態自我感知、故障自我診斷的目的，為生產管理、監測設備選型、智能電網決策分析支持技術提供決策所需要的數據。系統的建立一方面提高了在線監測手段的集成化程度，依據綜合狀態診斷策略，節約設備維修保養工作所產生的費用，只在必要的情況下及按照最適當的次數進行設備檢修，并減少或延遲定期維修及更換設備及其組件，從而減少停電時間及節省維修開支;另一方面，狀態監測與評估能夠提高防止災難性故障的能力，從而取得策略性效益，包括提升系統整體安全，防止操作人員以及公眾在災難性故障中受到的損失與傷害，避免因系統不穩定、損失負荷及環境污染而導致的潛在重大影響。

2 系統層次架構設計

整個系統分為過程層、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IEC61850，系統在某智能變電站內試點應用，主要實現以下狀態監測量的監測。

被監測設備監測狀態量

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）

主變室環境監測(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）

避雷器泄漏電流（全電流、阻性電流、計數器動作次數）

電纜電纜光纖測溫（線路負荷電流、導體溫度、測量溫度）

(2) 間隔層