（青岛汉河电力科技有限公司 青岛 266000 ）
摘要：随着山东直流发展及500KV变电站的不断增加，使变电运维工作面临人员短缺、工作量增大等诸多问题。如何提高工作效率，减少运维人员工作量，是换流站及变电站面临的重大问题，针对现状，积极探索一体化在线监测系统对站内主设备和辅助设备进行实时监测,是解决上述问题的一个有效方法。
关键词：换流站；一体化在线监测系统；设备；监控
Abstract: With the development of Shandong and the increasing of 500KV substation, the substation operation and maintenance work is faced with a lot of problems such as shortage of personnel, increasing workload and so on. How to improve the work efficiency, reduce the workload of the operation and maintenance staff is converter station and substation are major issues, in view of the present situation, actively explore the integration of online monitoring system of station of main equipment and auxiliary equipment of real-time monitoring is an effective way to solve the above problems.
Keywords: converter, integration; on-line monitoring system; monitoring equipment
0 引言
直流输电系统是一个复杂的自成体系的工程系统，多数情况下承担大容量、远距离输电和联网任务[1]。一旦发生系统故障，对电网影响极大，因此需要加强对设备运维管理，以便及时发现处理相关隐患及缺陷，同时根据国网公司直流运维及状态检修工作管理相关规定，运维人员需要对站内运行设备数据进行“日分析、周总结、月比对”，但绝大多数数据如GIS设备气室压力、避雷器动作次数及泄露电流、穿墙套管压力等数据需要人员去现场去抄录，同时又因无法实时监测，当设备发生某些紧急缺陷时又无法第一时间发现，一体化在线监测系统可以良好的解决上述问题。
1 系统简介
换流站一体化在线监测系统分为主设备监测系统及辅助设备监测系统，主设备监测系统用于监测换流变、直流场设备、GIS设备等设备状况，辅助系统监测系统用于监测消防系统、阀厅空调系统、主控楼空调系统等设备状态，一体化监测系统实现了换流站信息数字化、系统框架网络化、信息共享平台化、设备状态可视化、监测目标全景化、通讯协议标准化、应用功能互动化、信息展现一体化，实时采集站内设备的状态数据，进行综合的诊断分析。一方面，状态监测系统内部是一个相对独立的内部互联的设备网络，满足站内运行监视与管理[2]。另一方面为监控主站提供数据，满足远端主站系统对站内数据监视工作需要。再一方面为调度部门提供数据，满足调度管控指令下发需要。
2 主设备一体化在线监测系统
换流站主设备一体化在线监测系统监测标准化数据类型包括：变压器/电抗器状态监测类数据、断路器及高压组合电器（GIS）状态监测类数据、容性设备状态监测类数据和金属氧化物避雷器状态监测类数据。这些数据主要监测信息包括：设备中溶解的各种气体含量、温度、油位、压力、密度、水分、电流、波形、档位、动作次数、湿度等信息。通过监测这些数据进行对比判断设备的运行状况，及时发现并排除设备故障，保证设备的安全运行[3]。
2.1 主设备一体化系统架构
在线监测系统和主设备状态监测、环境监测等共同构成。在线监测系统横向联通换流站站内各自动化设备，是换流站自动化的核心部分[4]。
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在线监测系统直接采集站内电网一次设备运行状态信息，通过标准化接口与主设备状态监测等进行信息交互，实现换流站全景数据采集、处理、监视、运行管理等：
2.2 系统分层
状态监测系统的总体架构自下而上可分为两个层级：过程层和站控层。
状态监测系统采用DL/T860(IEC61850)通讯标准。IEC61850以完整的分层通讯体系，采用面向对象的方法，使构建真正意义上的智能化换流站监测系统成为可能。具体来说，状态监测系统包括几个部分：1）电气设备，换流变压器等；2）在线设备；3）集中的在线监测主机。换流站在线监测系统的结构在逻辑结构上可分为两个层次，这两个层次分别称为"过程层"、"站控层"，如上图，其中过程层是一次设备层，其主要功能是：进行换流站设备的特征参数的检测、状态参数的在线检测与统计、操作控制的执行等任务；站控层主要功能是：进行过程层实时数据信息的汇总、数据处理功能；汇总全站的实时数据信息，对全站的运行状况进行质量评估，将有关数据信息送往主站系统或接受主站系统有关控制命令，向过程层发送控制命令等功能。
2.3 功能架构
状态监测系统的应用功能结构如图所示分为三个层次：统一数据存储层、应用功能层、统一访问接口层[5]。通过统一总线对外提供数据接口，如I2、104、CIS、SQL、UAPI等（WebService C/S），从而根据统一的数据接口满足监测主站、调度部门、省网公司等各单位及系统对站端数据需求
2.4 硬件架构
状态监测系统的硬件结构如图所示分为：现场传感器及数据处理器、数据处理服务器、交换机、监测装置。
3 辅助设备一体化在线监测系统架构
换流站辅助设备一体化监控系统对火灾报警、阀厅空调和通风监控、视频监控、主辅控楼空调等辅助系统进行有机集成和一体化监视，并抽取设备状态相关的监测量上送一体化监测平台，作为设备态监测的补充数据源。硬件构架和主设备监测系统相似。
4 结语
运维人员通过换流站辅助设备一体化监视系统，可实现统一监盘、及时发现处理预报警、及早消除潜在故障隐患，提高运维效率降低运维成本，同时促进换流站生产管理效率和效益的提升[6]。同时也可以为其他换流站工程及500kV无人值守变电站运维提供了相关借鉴。
参考文献:
[1]浙江大学.高压直流输电[M].北京：电力工业出版社，1982
[2]赵畹君 高压直流输电工程技术[M] 中国电力出版社 2011[3]任萱，汤欣，孙维伟，等. 变电站在线监测及辅助设备监控系统研究与应用[J]. 江苏电机工程，2012，28（6）：31-34.
[4]陈小军，胡官鹏，沈翔，陈伟 等. ±800 k V特高压换流站辅助设备一体化监测改造实现[J].2015，05:04-10.
[5] 吴国强，陈亮，刘智涯. 变电站直流设备在线监测系统及其应用[J]. 电世界，2013（7）: 35.
[6] 何方，郑浩，张永江. 基于物联网技术的智能变电站在线监测系统的设计[J]. 仪表技术与传感器，2013（6）:64-66.
作者简介：
张晴晴（1986），女，助理工程师，从事高压交流系统建设。
论文作者:张晴晴
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/11
标签：在线论文; 监测系统论文; 设备论文; 主设备论文; 数据论文; 状态论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第21期论文;