摘要:编制了基于生产实时数据库的在线分析软件,该软件运用数据库技术和可视化技术,能够在线进行潮流、稳定、电压无功的分析计算并指导合理的编排方式。同时阐述了电压无功优化控制方案,对临时检修和事故检修以及调度员培训等有一定的意义。实践证明该软件具有一定的工程精度和应用价值。
关键词:线路检修;分析系统;开发与应用
1 前言
电网运行安全关系到国民经济和社会的稳定,加强电网状态运行管理,对预防和减少电网设施事故特别是超高压、远距离、大容量输电线路事故的发生,提高电力系统的安全性、可靠性、稳定性十分重要。输电线路在线监测技术的开发和推广应用是电网安全运行、提高电网输送能力的必然要求。架空输电线路是电网资产最大、分布最广、设备运行环境复杂、恶劣,外力影响因素多发的电力环节。由于输电线路的设备安全问题,如导线运行温度过高、弧垂变化、风偏放电、微风振动、杆塔倾斜等,大多无法通过肉眼发现,因此,有必要在输电线路上安装相应的传感设备,通过在线监测技术实现输电线路设备危害的及时感应,判断线路设备的运行状态,对危急状况进行及时预警。
2 系统结构和基本功能特点
电网线路检修分析系统采用VisualBasic5.0语言编程实现与SCADA系统数据接口。该系统每10s自动采集1次电网实时数据,数据信息包含线路有功和无功潮流、各运行发电机组有功和无功出力、各220kV主变高压开关的有功和无功负荷以及各500kV和220kV变电站母线电压幅值。本系统采用SQLSERVER7.0数据库对获取的数据进行管理,可以生成如状态估计、潮流、稳定及无功电压分析等供后台计算所需的数据文件,建立起了一个适用于在线分析的数据平台。
电力系统是一个由众多发、送、输、配、用电设备连接而成的大系统,这些设备的可靠性及运行状况直接决定整个系统的稳定和安全,也决定着供电质量和供电可靠性。检修是保证电力设备健康运行的必要手段,它关系到设备的利用率、事故率、使用寿命,以及人力、物力、财力的消耗和电力企业的整体效益等诸多问题。随着电网建设的加速和市场经济的推进,电力企业为避免由定期预防性试验及定期检修对设备检修“过渡”或“漏失”而引起的运行可靠性降低和经济损失,迫切需要以输变电设备状态在线监测与诊断技术为基础的状态维修,以预防和减少事故的发生,提高电力系统的安全性、可靠性、稳定性。该系统主要功能有:按电压等级分层显示电网的实时潮流;在线进行电网安全分析(包含状态估计、潮流计算、网损计算和N-1安全分析);能与PSASP综合程序接口进行与实际电网运行方式相匹配的暂态稳定计算;能进行无功电压分析,确定发电机、调相机、无功补偿装置的无功出力,保证主网电压合格。另外系统还能对电网参数进行管理,并且具有可视化的操作和显示功能,使线路检修操作形象化,提高了运行方式计算人员和调度员使用软件的积极性,从而提高了软件的使用率。
3 在线监测系统的组成
输电线路在线监测系统一般采用集成分布式数据采集系统(见图1)。系统中通常包含监测单元、基站、在线监测管理中心等。监测单元安装在导地线、跳线、绝缘子串夹头等设备上,监测基站安装在杆塔上,当地监测管理中心设置在网省电力公司。
3.1 监测单元监测单元是基于各种原理的传感测量装置,包括安装在地线、导线、绝缘子、杆塔上的在线监测装置。监测单元设置短距离无线通信接口,与基站进行数据通信。监测单元能进行相应的自检、测量、采集,并将结果传输到基站,然后通过GPRS/GSM/CDMA等通信网络将测量结果传输到监测管理中心。根据监测对象的不同,分成输电线路设备在线监测技术和输电线路通道环境监测技术2类。(1)输电线路设备在线监测技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆包括:输电线路温度、微风振动、舞动、风偏角、绝缘子盐密等在线监测技术及装置;输电线路杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔接地腐蚀等监测技术及装置。(2)输电线路通道环境监测技术。包括:输电线路覆冰、视频监控、微气象环境等监测技术及装置。
3.2 基站基站安装在杆塔上,进行数据的采集和转发,集中处理若干监测单元的数据收发。基站采用低功耗微处理器平台,集成无线传感器网络技术及GPRS/GSM/CDMA等无线远程通信技术。基站采集监测单元发送来的数据,并对数据进行处理、存储、发送。基站具有以下特点:(1)通过标准协议,实现多种被测参量的融合,基站可以接收和解析多种监测装置发送的数据,并进行转发;(2)实现监测装置的自动识别,即插即用;(3)基站具有对监测数据进行智能化管理的功能;(4)基站与终端实现全双工无线通信,基站接收监测点的数据,并可以发送相应指令控制终端的运行模式及状态;(5)基站与监测中心实现全双工无线通信,基站向监测中心发送监测数据,并能接收监测中心的控制指令,因而通过监测中心可控制基站及终端的运行方式,而终端的数据通过基站转发可在监测中心得到复现。
3.3 在线监测管理平台在线监测管理平台是集成了通信控制子系统、数据库平台、数据分析子系统和信息发布子系统的计算机或服务器。在线监测管理平台软件系统,可以实现输电线路空间属性和特征属性的结合,增强输电线路状态信息查询、检索、分析功能,能直观地给出设备状况的辅助判断,运行人员可以平台信息为基础进行人工分析,以方便管理者进行决策和正确发布指令,及早发现事故隐患并及时予以排除,始终保障线路以良好状态可靠运行。
3.3.1 在线监测管理平台的基本组成
(1)数据采集处理系统:主要完成数据采集、处理、计算、显示、报警、事项记录、打印报表以及历史数据存储等功能,为线路运行值班人员提供监控电网运行必需的数据信息以及日常操作必需的人机界面。(2)Web服务器:在自动化系统与MIS网中,通过Web服务器建立网络之间的联系,并向MIS网提供实时数据的Web浏览服务。(3)值班员工作站:为值班员提供数据显示、状态监视手段和辅助决策。
3.3.2 在线监测管理平台的子系统
(1)设备状态评估系统:根据输电线路评价的标准,对设备的台账、缺陷、试验、故障等信息进行自动评价,通过评价结果可查看详细的原因。(2)实时动态报警系统:系统可进行桌面和短信等方式报警。当系统检测到在线监测数据超出标准范围或线路发生故障时,自动以弹出窗口的方式报警并在系统操作桌面提醒。如果操作员不在线,系统也可进行短信或自动留言的方式进行报警处理。(3)远程控制系统:用户可根据输电线路的运行情况,进行数据采集频率的设定,监测单元的开启/关闭/重启/初始化的设置,以及监测单元时间和设备运行参数的远程查询和设置。
4 结束语:
本文简要介绍了广州送电所生产管理软件系 统的结构及主要技术特点。该系统全面采用了面向 对象技术和 UML建模技术,保证了系统的先进性;引入了组件式 GIS,使用户能够直观地查看和维护 设备的台帐及运行参数;基于角色的权限管理保证了数据的安全性,提供了权限管理的灵活性;任务 管理子系统及时通知企业的管理人员处理业务,使 企业的业务流程得到顺畅流动。
参考文献:
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[4]孟夏卿,朱炜,纪航.超高压输电线路状态检修模式的探索[J].上海电力,2011.
论文作者:冯晶金1,郑梦圆2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/9
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