楊志勇

摘 要：目的 探討與分析智能變電站設(shè)備診斷、狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在智能變電站建設(shè)與設(shè)備運行監(jiān)控中的作用，研究智能變電站電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成。方法 通過對智能變電站電力設(shè)備監(jiān)測方案進行設(shè)計，并列舉相關(guān)的診斷實例，分析設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測對設(shè)備診斷的意義。結(jié)果 變電站設(shè)備的智能狀態(tài)監(jiān)測是變電站實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化信息共享的基本條件，同時也是其實現(xiàn)自動控制、開展在線分析、協(xié)同互動、為其決策提供依據(jù)的必要準(zhǔn)備。不僅能夠及時掌握電力設(shè)備的運行狀況，同樣也是對設(shè)備進行綜合診斷的依據(jù)。它是智能變電站構(gòu)建的基礎(chǔ)技術(shù)支撐。結(jié)論 在電網(wǎng)設(shè)備中引入較為成熟的監(jiān)測技術(shù)，是提高智能設(shè)備監(jiān)測的準(zhǔn)確性與有效性的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：變電站 設(shè)備 診斷 狀態(tài)監(jiān)測 設(shè)計

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（c）-0020-02

變電站是智能電網(wǎng)的重要構(gòu)成部分，目前已在智能變電站建設(shè)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。對變電站設(shè)備的智能狀態(tài)監(jiān)測主要是指應(yīng)用現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)化信息系統(tǒng)，以網(wǎng)絡(luò)化的通訊平臺作為媒介，同時將信息共享標(biāo)準(zhǔn)作為要求，來實現(xiàn)信息采集、控制、監(jiān)測、保護等功能的設(shè)施[1]。它能夠?qū)﹄娋W(wǎng)實施靈活化的控制，并提供在線決策，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度與變電站的互動。它是確保電力設(shè)備正常運作的關(guān)鍵，同時也是實現(xiàn)智能監(jiān)測的基礎(chǔ)[2]。對電力設(shè)備進行智能狀態(tài)監(jiān)測同樣能夠為電力設(shè)備故障診斷提供依據(jù)[3]。

1 智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的主要構(gòu)成

對電力設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測主要依賴網(wǎng)絡(luò)及傳感技術(shù)，通過在較短時間內(nèi)獲取電力設(shè)施的特征參數(shù)，并通過計算機軟件實施分析與處理，迅速對設(shè)備的可靠性與安全性做出評估與診斷，預(yù)估設(shè)備的使用壽命，為及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障提供條件，進而提高電力設(shè)備供電的安全性與可靠性[4]。開展電力設(shè)備的智能狀態(tài)監(jiān)測是降低設(shè)備故障率的關(guān)鍵。雖然變電站電力設(shè)施種類較多，且結(jié)果類型不一，但建立狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)必須歷經(jīng)3個主要步驟。即采集電力設(shè)備的數(shù)據(jù)信號，傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容，診斷與處理數(shù)據(jù)信息。

一般變電站內(nèi)部電磁環(huán)境相對來說比較復(fù)雜，在采集信號傳輸?shù)倪^程中同樣可能受到外界環(huán)境的干擾，導(dǎo)致信號失真[5]。因此，為避免模擬信號在傳輸過程中的失真問題，現(xiàn)提倡將現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用于智能狀態(tài)監(jiān)測中，實施模擬信號的轉(zhuǎn)換，并對主機實施連續(xù)性監(jiān)測與處理。通常智能變電站主要由3層結(jié)構(gòu)組成，包括過程層、間隔層與站控層。采取模塊式的設(shè)計技術(shù)與現(xiàn)場總線的控制技術(shù)。對變電站的通信網(wǎng)絡(luò)進行分層設(shè)定。在變電站內(nèi)部安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理與采集系統(tǒng)，并對數(shù)據(jù)進行診斷與分析，并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋至數(shù)據(jù)管理及診斷系統(tǒng)中，對變電站的電力設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。應(yīng)用總線式的結(jié)構(gòu)，靈活性較強，在加入或撤除監(jiān)測設(shè)備時，無需改變整個監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，僅需增加對應(yīng)的智能組件即可，在一定程度上減輕了主機的負荷，且系統(tǒng)具備較強的開放性，同時可提高監(jiān)測的可信度。

2 智能變電站設(shè)備診斷、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

智能變電站電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)屬于大型的跨系統(tǒng)、跨部門的綜合性信息管理體系。以某地供電公司智能變電站狀態(tài)監(jiān)測體系為例，其涉及到的部門不僅包含生產(chǎn)部、技術(shù)部、調(diào)控中心，同樣包括監(jiān)控中心、安全管理中心等，設(shè)計系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）、測試和檢驗系統(tǒng)（PMI）等[6]，系統(tǒng)設(shè)計所需裝置包括斷路器監(jiān)測設(shè)備、變壓器綜合管理平臺、地理信息系統(tǒng)監(jiān)測裝置與避雷裝置等。因此，在對智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進行設(shè)計時，必須綜合考慮各系統(tǒng)之間的聯(lián)系與模塊之間的集成。

一般智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要包括3個部分，其一，就地部分，它包括變壓器測試智能組件，主要對環(huán)境溫度、電流、氣體、套管介質(zhì)及電容量、油位等方面實施監(jiān)測；地理信息監(jiān)測智能組件則主要是對局部放電情況實施監(jiān)測；同樣還包含容性設(shè)備監(jiān)測智能組件，來對避雷設(shè)施、電流互感器、電容式電壓互感器與耦合電容器進行監(jiān)測。其二，則為站內(nèi)控制室，它主要負責(zé)設(shè)備狀態(tài)信息的建模與接入，包含一體化的信息平臺、站控層交換機與站端狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)平臺。其三，則為站外部分，主要由遠程數(shù)據(jù)綜合平臺構(gòu)成，負責(zé)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理與反饋。智能變電站電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計，主要遵循站內(nèi)共享與集成的原則，加入設(shè)備狀態(tài)信息與動態(tài)操控系統(tǒng)等。在變電站內(nèi)部發(fā)生事故時，狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)將會自動觸發(fā)警報，并彈出相關(guān)的提示與事故信息，同時迅速生成故障推理模型，為變電站的信息處理提供依據(jù)。

3 結(jié)語

當(dāng)前我國變電設(shè)備智能狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)尚且處于起步階段，為提高狀態(tài)監(jiān)測的準(zhǔn)確性，還需在電網(wǎng)設(shè)備中引入較為成熟的監(jiān)測技術(shù)，以提高智能設(shè)備監(jiān)測的準(zhǔn)確性與有效性。同時還需將傳統(tǒng)二次技術(shù)與智能設(shè)備的一次狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)兩者的融合溝通，保障信息的共享與溝通，保障設(shè)備運行操作的可靠性。另外，還需開發(fā)智能變電站設(shè)備的綜合分析系統(tǒng)，開發(fā)故障診斷、系統(tǒng)運行狀態(tài)評價、設(shè)備運行壽命評估等應(yīng)用，提升設(shè)備診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，進而優(yōu)化其智能水平。除此之外，還需強化對智能變電站設(shè)備入網(wǎng)的檢查與測定工作。建立完善的入網(wǎng)監(jiān)測制度，定期開展檢定工作，提高系統(tǒng)的專業(yè)性，以提高系統(tǒng)的設(shè)計水平，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，最終達到提高設(shè)備智能化水平的目的，為智能變電站設(shè)備診斷與狀態(tài)監(jiān)測提供依據(jù)。

參考文獻

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