摘要:新一代智能变电站是智能电网开展的重要一环。在线监测不断都是智能变电站中一次设备智能化的重要支撑。一次设备在线监测系统作为变电站设备状态可视化的重要依托,对保证智能变电站的牢靠运转至关重要。
关键词:变电站;一次设备;在线监测系统
引言
随着智能电网的飞速发展, 一次设备在线监测系统作为变电站设备状态可视化的重要依托, 对保证智能变电站的可靠运行至关重要。为确保变电站一次设备安全运行,本文对在线监测系统的原则和设计进行了分析,能及时反映一次设备的故障程度、工作状态及绝缘问题,从而在设备出现严重故障时及时进行维修和更换。
1一次设备在线监测的原则
在线监测的目的是在一次设备故障发生前发现存在的安全隐患,属于预防性监测范畴,并不具有实时性和可控性,因此,可重点从与一次设备整合,简化系统结构,提高实施维护效率等方面进行新一代智能变电站中的在线监测系统的分析。将在线监测装置或传感器与一次设备进行合理整合,为系统实施、测试、试验和维护等工作提供了便利条件。
根据各种在线监测技术发展应用的实际情况,可考虑如下方式:
(1)传感器之间的整合。指能类似或相同或监测同一对象的传感器可以整合到一起或一起整合到同一个装置之中,从而减少传感传感器物理数量,增加一致性和稳定性。
(2)传感器与在线监测装置整合。即传感器部分融入监测装置部分,取消传感器与采集器之间的接线,实现二者紧密耦合。
(3)在线监测装置间的整合。考虑将统一类型的多个监测装置进行整合,将不同类型的监测装置在可能的前提下进行整合,将在线监测装置与传统表计整合等。
(4)传感器与一次设备整合。传感器与一次设备的整合可以说是新一代智能变电站在线监测技术深度发展的最为关键一环。在线监测传感器在机械结构上甚至电路上、磁路上难免要与一次设备本体有着较为紧密的耦合。因此,将传感器或装置作为一次设备的一部分进行统筹考虑、整体设计,确保一次设备和在线监测的稳定性和可靠性。
2变电站一次设备在线监测系统的详细设计
2.1系统功能阐述
2.1.1一次设备状态数据的采集和处理表1为一次设备状态监测的具体内容,以GIS状态数据的采集和处理为例,系统可根据实际需要来采集局部放电、SF6密度及微水等工况信息,并实现状态数据实时采集、事件顺序记录和故障诊断等功能。
2.1.2状态异常报警
当根据监测数据诊断到设备存在状态异常时,系统将在主接线图设备的具体位置上给出相应的声音、指示灯等报警信号,第一时间通知管理人员进行处理,以避免故障进一步扩大。
2.1.3系统的远程维护
变电站一次设备在线监测系统具有远程维护功能,即能够通过专用软件来实现对数据处理及通信装置可靠的程序升级、参数修改、故障诊断、远动信息表组态及数据查询等功能。
在与数据处理及通信装置进行网络连接的过程中,远程维护软件必须通过安全认证机制,否则远程维护软件将无法连接到数据处理及通信装置。
2.1.4状态数据的存储和查询
在对一次设备运行状态数据进行实时显示的同时,系统还会将采集到的状态数据进行存储,便于管理人员有需要时进行历史数据的查询,并且具有生成曲线和报表的功能。
2.2传感器分析
为了对众多一次设备的运行工况进行准确采集,本系统中将运用到多种传感器,表2为几种传感器的介绍。
2.3无线通信网络的建立
变电站一次设备在线监测系统采用ZigBee技术,整体上由协调器节点、路由器节点和信息采集调理节点等三个部分构成,其中协调器节点负责建立ZigBee网络,ZigBee网络建立后便充当路由器,在收到子节点发送来的数据后通过RS-485总线与上位机进行通信;路由器节点负责数据的转发,存储路由器表并维持绑定表;信息采集调理节点负责数据的采集和发送(成功加入网络后,信息采集调理节点初始化传感器后进行数据的采集,数据采集成功后,将该数据通过路由器节点最终传输至协调器节点)。
2.4上位机设计
作为变电站一次设备在线监测系统的重要组成部分,上位机主要由如下几个部分构成:
(1)登陆界面。一次设备在线监测系统对于确保变电站的安全运行具有至关重要的作用,这意味着不是所有人都能够对该系统进行操作,为此管理人员必须输入正确的用户名和密码后方能登陆到管理界面。
(2)监测界面。监测界面包括主监测界面和子监测界面,其中变电站的一次接线图将显示在主监测界面上,管理人员通过点击任意一种设备名称(如变压器)就可进入到子监测界面来查看该设备的运行数据。
(3)设备配置。设备配置由如下两个部分构成:(1)传感器配置,即对传感器属性(名称、报警上下限、变换颜色)进行设置;(2)串口配置,即可以对串口执行删除、添加或变更操作,并且可以对某个具体串口的奇偶位、串口号、停止位、数据位、波特率等进行配置。
(4)故障报警。当监测到一次设备状态量超过极限值时,系统会发出警报来通知管理人员及时处理。报警系统采用如下三种警报方式:(1)状态显示警报。在主监测界面上,一次设备运行正常时其对应的图标是稳定的,当状态异常时图标会不断闪烁。(2)灯光警报。当一次设备运行状态异常时,操作台上的红色警报灯会点亮。(3)语音警报。当一次设备运行状态异常时,上位机将发出特定的报警声音。
(5)报表生成。变电站一次设备在线监测系统可以生成专业的报表,管理人员可以查询相应的日报表、月报表和自定义报表,并将所需报表进行打印。
(6)历史曲线。变电站一次设备在线监测系统会将采集到的数据进行存储,管理人员通过观察历史曲线,可以对一次设备的故障原因进行分析,从而为一次设备安排合理的状态检修计划。
结语
在线监测的目的是在一次设备故障发生前发现存在的安全隐患,属于预防性监测范畴,并不具有实时性和可控性,因此,可重点从与一次设备整合,简化系统结构,提高实施维护效率等方面进行新一代智能变电站中的在线监测系统的分析。
参考文献:
[1]李朋,李洋,田新,等.智能变电站一次设备在线监测与状态检修要点探讨[J].低碳世界,2014(20):85.
[2]张健.智能变电站一次设备在线监测与状态检修技术分析[J].中国科技纵横,2014(16):79.
[3]梅德冬,黄国方,孙军陵.智能变电站二次设备自动检测系统设计[J].智能配电系统,2011(4):43-46.
作者简介:
姓名:周海涛 :1987.03.02;性别:男;籍贯:河北省博野县;民族:汉;学历:硕士研究生;职称:工程师;职务:工程管理专责;研究方向:输配电及用电工程。
姓名:涂扬; 年龄:1990.06.06;性别:男;籍贯:重庆市垫江县;民族:汉;学历:硕士研究生;职称:工程师;职务:工程管理专责;研究方向:输电线路在线监测。
论文作者:涂扬1,周海涛2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/7
标签:在线论文; 设备论文; 变电站论文; 传感器论文; 状态论文; 监测系统论文; 节点论文; 《电力设备》2018年第3期论文;