智能電網輸變電設備綜合狀態監測系統的設計與實現
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
織為規范系統集成各個廠家實現標準化接口提出的，該結構將CBM系統分成具有不同功能的七個層次，包含了建立一個CBM系統所需的各個功能模塊，分別為：數據獲取模塊、數據處理模塊、狀態監視模塊、健康評價模塊、預測模塊、決策支持模塊、數據展示模塊。它從狀態監測的硬件要求到設備故障的診斷、預測及維修決策方案的人機交互界面都提供了一個規范。
3 綜合狀態監測系統功能
系統的主要功能可實現對電力設備狀態的連續監測、傳輸、處理分析，實時反映設備的健康狀況，及時發現設備運行中的異常征兆，發出越限報警，提示設備可能有的潛在缺陷，并根據監測數據診斷分析設備可能存在的故障。
1) 通訊控制功能
a) 在線監測裝置參數配置。包括采樣周期、所監測設備的標識、相關通信參數等。
b) 在線監測裝置的激活與關閉。只有激活的監測裝置才能采集其監測數據。
c) 在線監測裝置的手工測試。現場的在線監測裝置立即啟動一次采集并將數據傳送給主站。
d) 校時。向在線監測裝置發出對時命令，保證在線監測裝置的時間與主站服務器時間同步。
2) 基本信息管理模塊
包括智能變電站基本信息、設備基本信息、監測裝置基本信息、算法管理、監測類型代碼管理、監測裝置報警管理。
3) 系統管理模塊
包括對用戶、權限、系統日志的管理功能。
4) 在線監測數據采集和處理
采用圖表方式直觀展示，并將不同監測量區分多圖顯示，根據不同監測參量設置對應的的數據采集周期。
在線監測過程中，由于突發設備啟動、線路抖動和雷電沖擊等偶然影響，將會產生偶發的異常監測點。這些異常值的存在將歪曲分析結果。可通過目視檢查或將大于3s的數據剔除，或利用53H算法進行平滑估計降低異常數據的影響。通常對于運行中的同類型設備，由于受到外部因素的影響也基本相同，因此當在線監測時，也可測取同一參數的相對比較值及其隨時間的變化趨勢，這往往有利于排除干擾而及時發現缺陷，可采用相間差值法消除電網異常工況或共性干擾的影響。
圖 實時數據顯示
5) 歷史數據分析
歷史數據查詢、最大值、最小值、平均值計算，歷史趨勢圖繪制。
圖 歷史趨勢圖
6) 狀態可視化
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) 設備狀態可視化，包括變壓器、GIS、避雷器的三維可視化、電力電纜實際路徑圖及區段溫度分布圖。
圖 GIS設備三維示意圖
7) 報警功能
a) 系統報警功能包括：特征參數越限告警、重要狀態升級變位告警、根據變化速率報警的功能。
b) 系統采用主動報警方式：界面彈窗報警、短信報警、聲音報警。
8) 綜合診斷算法
a) 變壓器油色譜診斷分析方法有：越限值、趨勢預測、三比值法、大衛三角形法、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圖法直角坐標系
b) GIS局放診斷分析算法有：越限值、趨勢預測、Φ-q-n圖、放電類型模式識別法。
c) GIS設備SF6密度微水診斷分析算法有：越限值、趨勢預測。
d) 避雷器泄漏電流診斷分析算法有：越限值、趨勢預測、模糊判斷、相間關聯分析、參數關聯比較。
e) 電纜光纖測溫診斷分析算法有：越限
責任編輯：和碩涵
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