输变电设备状态监测系统的部署和应用论文_佘金涛

输变电设备状态监测系统的部署和应用论文_佘金涛

佘金涛

(国网福建省电力有限公司信息通信分公司)

摘要:输变电设备状态检测系统的开展,可以有效的减少在输变电设备现场维护运行中的工作量,提高了设备工作效率的同时,也提升了设备的使用寿命。为了更好的适应国家电网公司对于“大运行”建设机制等要求,对变电运行资源和国网调度实现各级调控的一体化,本文通过对各类输变电设备状态监测数据的规范接入以及设备的分析、评估、诊断等相关研究,系统的提供了状态监测数控,从而实现输变电设备状态的状态运行管理和全面监测。

关键词:输变电设备;状态监测系统;部署和应用

概述

各类输变电设备运行状态的监视预警、实时感知、评估预测和诊断分析是通过输变电设备状态监测系统对信息处理技术、广域通信技术以及传感信息技术的传递而实现的。这是输变电设备状态运行中的重要检修管理手段,它不仅对推广和建设电网智能水平化有着重要的意义,更是提高精益化生产运行管理的重要技术手段,也为实现良好的输变电设备运行管理的发展有着重要的影响。

一、系统建设的目标和原则

根据先试点再推广的原则,按照国家电网公司的具体要求进行统一的部署,在建设的过程中,要对系统数据的接入优先考虑,适当的对新建试点进行针对性的选择,将智能变电站的建设和变电在线的监测进行紧密的结合,从而实现投资利益的最大化。

通过对试点工程的部署和建设,将现有的输变电设备状态的监测系统做出完善和整合,从而对新增输变电设备状态监测的装置及哦通讯方式进行确定。通过对智能变电站等相关输电设备的实时在线监控以及对电网运行数据的集中刺激,实现220KV的重要输电线路和超高电压线路的纵向贯通和横向集成,最终实现全面建成输变电设备的状况监测系统,这不仅适应了公司专业化和集约化的管理需要,更一定程度上适应了输变电设备状态上的优质管理。

(一)数据的采集与传输

通过对前置子系统和监测系统装置的运行进行提前实施和部署,在经过测评后,数据合格的可以按照统一的数据标准进行规范化的介入,并将采集和加工后的数据经过整合,统一上传至CAG(状态信息接入网关机)或者是CAC(状态信息接入控制器)中。并根据统一的设计和规划进行新建智能变电站设备状态监测数据的采集和上传,其余部分变电站,则要根据希求进行相应的智能化改造,经过标准的筛选,逐步的做出升级和过渡。

(二)主站系统

通过对已存在的系统进行CMA的标准进行接口等相关设备的规范改造,来实现各种数据之间的共享和交换,甚至是实现与其他业务系统集成之间的即插即用。将外围的业务进行标准统一的数据接口访问设置,实现数据的横向集成。

按照国家电网状态监测数据库的相关要求,并结合地方已有的数据库结构,通过对单一对象的方法仅数据的存储和建模,从而从主站系统状变电类监测信息态进行数九的监测。这些数据包含着配置信息和日志信息、输电类监测信息、预警信息、变电设备监测和涵盖输出电线路等相关数据模块。

(三)通讯平台

根据实际的线路情况,输电线路在线监测系统通信传输平台采用无线公网系统和电力专网系统进行组网的方案。专网方案则适用于对于一般线路或者是重要线路之间的监测点以及有宽带数据传递要求的视频等场合的应用。而对于电压等级较低的一般线路使用公网方案即可。

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(四)安全防护体系

根据输变电设备状态监测系统的总体构架,输变电线路状态监测的传感器通过无线通讯的穿相互汇集到线路CMA上,然后通过变电设备状态监测系统直接进入CAC,这种多层次的对应用环境安全的防护设计,实现了设备系统数据的纵向防御。

二、系统整体的设计思路

通过对地方省级电力公司和国家电网公司的输变电设备状态监测系统两级之间的完整部署,地市级仅需要对各类状态监测传感 器及监测代理(CMA)和状态信息接入控制器(CAC)进行部署,从而用于视频采集装置和视频/图像监控等流媒体服务器。而各类输变电设备状态监测数据在地方省级电力公司本部和国家电网公司的中部分开进行集中的储存,各公司用户均可以通过相应的登录对输变电设备状态进行实时的监测。

图一 输变电设备状态监测系统总体框架

三、系统建设和应用

(一)主站系统的部署

依托生产管理系统进行搭建部署的输变电设备状态监测主站系统,通过对基础数据的收集和录入,在统一规范的基础上,对相关的开发系统进行接口,从而实现输变电设备状态监测数据的服务和各种应用功能使用。

(二)接入监测子系统

依照统一接入后人改造的原则,通过对现有输电线路状态监测系统的运行状况的掌握和分布的情况,实现主站系统对现有监测子系统的集中性接入。其内容模块主要包括:风速监测及预警系统、特高压线路在线监测系统及超高压线路在线监测系统。

风速监测及预警系统中包含着多达16 套的在线微气象监测装置,可以将接入数据的数据库内容进行直接赌气,这种统一要求和开发的数据接口,一定程度上有效的遵循了输变电设备状态监测系统接入数据的要求。

部署在外网的特高压线路在线监测系统,包含了导线弧垂、微风振动、微气象、绝缘子污秽度、杆塔倾斜等7类监测专业和多达46套的相关监测装置。它可以通过对规范的数据格式传输,通过安全隔离装置并上传至主站数据库中。

(三)生产系统的集成

能够辅助决策提供完善信息服务并集中存储的状态监测数据为其提供相应的各类输变电设备状态监测在线信息,着离不开对生产管理系统构建的依托。甚至可以满足各行隔夜对于状态监测信息的及时在线处理的需求。根据国家电网的统一部署要求,可以将输变电设备状态的监测系统与信息服务平台实现有效的集成,进一步为空间数据的接入和展示分析提供更优质的平台,从而提供更为全面的空间服务

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信息系统。为了让图像更加安全的进入内网,对图像信息二进制的装换成为了对数据接入安全防护的重要保障。

(四)系统的应用

输变电设备状态监测系统可以通过可视化平台为各类状态监测信息提供形象化的展现。用户通过对输电设备对象的运用,可以及时看到各方的数据信息以设备运行的健康状况。同时,在网省级数据可以通过总线为其他应用系统童工相应的数据,从而满足业务系统对状态监测数据的各方面需要。

结语

在过去的十年间,变电站经历了诸多重大的变革,降低运维和建设成本,提高安全可靠性始终是变革的终极目标。随着技术的发展和市场的多变,输变电设备状态监测系统的规范性接入,不仅提高了国家电网公司智能化的水平,更实现了设备运行中状态和信息的完美统一。对输变电设备状态监测系统的部署和应用,为国家电网的坚强智能化发展提供了强有力的支撑。只有进一步对输变电设备状态监测系统进行发展和创新,才能更好的提升运营管理水平。

参考文献:

[1]国家电网公司.《110kV~220kV 智能变电站设计规范》[S],2010.2.22

[2]国家电网公司.《数字化变电站技术现状及发展分析报告》(阶段性报告)[R],2009.7

[3]国家电网公司.《变电站智能化改造技术规范》[S],2010.1.26

[4]国家电网公司.《电子式互感器技术规范》[S],2010.3.24

[5]国家电网公司.《IEC61850 工程继电保护应用模型》[S],2010.2.10

论文作者:佘金涛

论文发表刊物:《河南电力》2018年16期

论文发表时间:2019/1/23

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