智能电网输变电设备综合状态监测系统的设计与实现

2013-11-27 15:03:03 电力科学研究院　点击量：评论 (0)

摘要: 状态监测是运用先进的技术手段对输变电设备进行自动化监测和科学管理的总称，是实现智能电网的重要基础之一。本文设计并实现了符合智能电网需求的设备综合状态监测系统，通过在智能变电站内安装基于先进

摘要: 状态监测是运用先进的技术手段对输变电设备进行自动化监测和科学管理的总称，是实现智能电网的重要基础之一。本文设计并实现了符合智能电网需求的设备综合状态监测系统，通过在智能变电站内安装基于先进传感技术的监测装置，以标准通讯协议实现主要输变电设备状态信息的接入、处理、集中展示，并综合应用趋势图分析、模糊判断、趋势预测等分析诊断方法，辅助管理人员对设备的运行状态进行分析决策，为生产管理、监测设备选型、智能电网决策分析支持技术提供决策所需要的数据。文中详细介绍了系统的体系结构、功能设计和设备综合诊断算法等。

1 引言

输变电设备状态监测系统的总体目标是要建立符合坚强智能电网建设要求的统一输变电设备状态监测系统和标准开放的信息技术框架，安装基于先进传感技术的监测装置，实现监测数据的标准化传输、设备状态的实时监测、预警、分析、诊断、评估和预测，实现设备的智能化、信息化，达到设备状态自我感知、故障自我诊断的目的，为生产管理、监测设备选型、智能电网决策分析支持技术提供决策所需要的数据。系统的建立一方面提高了在线监测手段的集成化程度，依据综合状态诊断策略，节约设备维修保养工作所产生的费用，只在必要的情况下及按照最适当的次数进行设备检修，并减少或延迟定期维修及更换设备及其组件，从而减少停电时间及节省维修开支;另一方面，状态监测与评估能够提高防止灾难性故障的能力，从而取得策略性效益，包括提升系统整体安全，防止操作人员以及公众在灾难性故障中受到的损失与伤害，避免因系统不稳定、损失负荷及环境污染而导致的潜在重大影响。

2 系统层次架构设计

整个系统分为过程层、间隔层、站控层、主站层共四层[1-4]。

(1) 过程层

过程层装置全部实现IEC61850，系统在某智能变电站内试点应用，主要实现以下状态监测量的监测。

被监测设备监测状态量

主变压器油色谱（氢气H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2七种气体）

主变室环境监测(温度、湿度)

GIS SF6密度和微水（温度、密度、露点）

GIS GIS局放（放电量、相位、脉冲个数）

避雷器泄漏电流（全电流、阻性电流、计数器动作次数）

电缆电缆光纤测温（线路负荷电流、导体温度、测量温度）

(2) 间隔层