變電站交直流電源一體化監(jiān)測(cè)與診斷(宣傳資料)

1、 變電站交直流電源一體化監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)1. 目的實(shí)時(shí)掌握變電站交、直流電源設(shè)備的運(yùn)行工況，以“IEC60870-5-103”和 “IEC61850”通信體系為基準(zhǔn)，將變電站交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS 系統(tǒng)的遙信量、遙測(cè)量、定值、錄波數(shù)據(jù)等運(yùn)行狀態(tài)信息通過(guò)變電站現(xiàn)場(chǎng)整合后，利用變電站網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)交、直流電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、分析、診斷，并對(duì)設(shè)備隱患進(jìn)行預(yù)警，為運(yùn)行部門進(jìn)行狀態(tài)檢修提供科學(xué)依據(jù)，確保變電站交、直流系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，為電網(wǎng)安全運(yùn)行保駕護(hù)航。 圖一 系統(tǒng)框架圖2. 概述隨著電力公司電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大和負(fù)荷需求的不斷增加，電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)變電站交、直流系統(tǒng)

2、的運(yùn)行要求越來(lái)越高，不及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消除交直流系統(tǒng)缺陷，將可能造成保護(hù)及自動(dòng)裝置死機(jī)、拒動(dòng)、越級(jí)跳閘的后果，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。在實(shí)際運(yùn)行中可能產(chǎn)生以下嚴(yán)重后果： 繼電保護(hù)室或高壓室空調(diào)饋線空氣開關(guān)跳閘，保護(hù)及自動(dòng)裝置所處運(yùn)行環(huán)境溫度升高，將會(huì)造成保護(hù)及自動(dòng)裝置死機(jī)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障，保護(hù)及自動(dòng)裝置可能拒動(dòng)，從而發(fā)生越級(jí)跳閘情況，擴(kuò)大了事故范圍，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致全站失壓。直流儲(chǔ)能空氣開關(guān)在斷路器合閘儲(chǔ)滿能后跳閘，線路故障，線路斷路器跳閘后重合成功，短時(shí)間內(nèi)再次故障，則線路不能重合，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致全站失壓。 蓄電池整組電池或部分電池失效時(shí)（開路、短路或容量不足），充電機(jī)故障或交流失壓，將導(dǎo)致

3、全站直流失壓，引起保護(hù)及自動(dòng)裝置拒動(dòng)，影響電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行。 同時(shí)，交直流在線監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法推廣應(yīng)用。由于變電站交直流在線 監(jiān)測(cè)技術(shù)尚處于起步階段，各地方供電公司和各廠家對(duì)技術(shù)的理解、開發(fā)理念和思路存在差異，各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)間的信息共享和數(shù)據(jù)交換功能比較薄弱，易形成系統(tǒng)信息利用上的“信息孤島”現(xiàn)象，增加了在企業(yè)范圍內(nèi)的實(shí)現(xiàn)信息共享和系統(tǒng)整合的開發(fā)和實(shí)施難度。具體存在以下問(wèn)題：缺乏統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范，無(wú)法推廣應(yīng)用。 無(wú)統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，各設(shè)備監(jiān)測(cè)裝置各自獨(dú)立形成系統(tǒng)，形成多個(gè)信息孤島，造成資源浪費(fèi)。 信息通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，信息傳輸交換難度大。 缺乏設(shè)備信息狀態(tài)診斷、智能分析、預(yù)警、壽命預(yù)測(cè)和管

4、理等高級(jí)應(yīng)用功能，不能為運(yùn)行部門進(jìn)行狀態(tài)檢修和全壽命管理提供有效支持。 為解決上述問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站交直流系統(tǒng)運(yùn)行工況的在線監(jiān)測(cè)，提高變電站交直流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，通過(guò)變電站交直流電源運(yùn)行狀態(tài)的一體化監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)將產(chǎn)生以下效益：制定并應(yīng)用統(tǒng)一的設(shè)備通訊、接口技術(shù)規(guī)范。建立統(tǒng)一變電站交直流電源實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷平臺(tái)。 規(guī)范及完善變電站交直流電源數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)。 使用統(tǒng)一的IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)。 開發(fā)狀態(tài)診斷、智能分析、預(yù)警與壽命管理等高級(jí)應(yīng)用功能。 3. 系統(tǒng)適用范圍電力公司生產(chǎn)管理人員交直流電源運(yùn)行部門及人員交直流電源維護(hù)、檢修部門及人員監(jiān)控中心、綜合自動(dòng)化等一體化監(jiān)控部門及人員4.

5、系統(tǒng)功能交直流電源運(yùn)行狀態(tài)一體化監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控交流電源、直流電源、蓄電池組、UPS 等設(shè)備的實(shí)時(shí)和歷史運(yùn)行信息。系統(tǒng)功能包括：監(jiān)視功能：實(shí)時(shí)監(jiān)控：通過(guò)圖形、數(shù)字和曲線方式，監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)告警、實(shí)時(shí)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，以接線圖畫面實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。 實(shí)時(shí)通訊：通過(guò)圖形方式查看當(dāng)前廠站通訊鏈路通訊狀態(tài)情況。 地理圖導(dǎo)航：以地理圖的方式顯示變電站內(nèi)異常信號(hào)，可以通過(guò)站點(diǎn)快速導(dǎo)航到相關(guān)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行信息查詢與操作。 數(shù)據(jù)查詢：通過(guò)多種圖表曲線、表格數(shù)字形式查詢分析歷史數(shù)據(jù)。錄波瀏覽：提供錄波文件下載、在線瀏覽錄波曲線等。 圖二 以錄波文件記錄的電壓曲線圖 圖三 蓄電

6、池組運(yùn)行曲線圖日志服務(wù)：對(duì)用戶維護(hù)的系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)備，用戶登錄的操作進(jìn)行日志登記；并提供對(duì)日志的分類分時(shí)段查詢。 高級(jí)應(yīng)用功能：專家分析：對(duì)蓄電池組單體電壓、內(nèi)阻、溫度等參數(shù)進(jìn)行智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析，預(yù)測(cè)和分析各單體性能值，并提供相應(yīng)的維護(hù)項(xiàng)建議，提供蓄電池性能分析報(bào)告。 充電機(jī)性能分析：實(shí)時(shí)顯示充電裝置的電流、電壓等數(shù)據(jù)，并據(jù)此計(jì)算穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、均流系數(shù)等，結(jié)合性能分析模型，對(duì)其性能進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的分析，給出相應(yīng)的性能分析結(jié)果。 直流饋線環(huán)網(wǎng)告警：對(duì)控制保護(hù)環(huán)網(wǎng)電源環(huán)網(wǎng)等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并對(duì)其異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)告警，告警方式以警示燈、彈出窗口等形式實(shí)現(xiàn)。 管理功能： 報(bào)表管理：輸出報(bào)表文檔，可

7、設(shè)定報(bào)表計(jì)劃進(jìn)行自動(dòng)報(bào)表，可管理上傳報(bào)表模板來(lái)改變報(bào)表內(nèi)容格式。 用戶管理：提供用戶操作權(quán)限分配和廠站權(quán)限分配功能，對(duì)管理數(shù)據(jù)分流。 系統(tǒng)設(shè)置：維護(hù)系統(tǒng)針對(duì)不同站點(diǎn)和設(shè)備維護(hù)各種應(yīng)用接線圖，可編輯繪制接線圖關(guān)聯(lián)接線圖設(shè)備遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)。 參數(shù)管理：對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)信息進(jìn)行維護(hù)管理，提供廠家、度量單位維護(hù)，設(shè)備類型管理，對(duì)設(shè)備類型的遙測(cè)告警上下限設(shè)置，指定采集保存周期。 通過(guò)平臺(tái)的建設(shè)，積累了大量的變電站交直流系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，形成了企業(yè)的交直流系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，為以后設(shè)備的運(yùn)行評(píng)價(jià)等工作積累了數(shù)據(jù)財(cái)富。 5. 系統(tǒng)特點(diǎn)一體化的交直流數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái) 本系統(tǒng)在對(duì)變電站的交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、不間斷電源

8、系統(tǒng)的信息進(jìn)行一體化采集、建模、存儲(chǔ)，并通過(guò)豐富的表格、曲線、柱狀圖、報(bào)表等形式，對(duì)交直流系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 圖四 一體化監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)主界面變電站交直流系統(tǒng)全景數(shù)據(jù)平臺(tái) 系統(tǒng)按照統(tǒng)一的信息模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合和處理，支持統(tǒng)一的SVG 圖形標(biāo)準(zhǔn)，支持與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等系統(tǒng)的接口和信息融合，構(gòu)建了變電站交直流系統(tǒng)的全景數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。變電站交直流系統(tǒng)專家分析與診斷平臺(tái) 系統(tǒng)提供了多個(gè)擁有專利技術(shù)的專家診斷模塊（蓄電池性能分析方法、充電機(jī)性能評(píng)價(jià)方法），為分析和決策人員提供了豐富的診斷工具?？稍诰€提取交直流電源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)信息和決策依據(jù)數(shù)據(jù)。提供了交直

9、流系統(tǒng)在線測(cè)試平臺(tái) 建立變電站交直流系統(tǒng)在線測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)圖形化、遠(yuǎn)程智能專家診斷子系統(tǒng)和一體化測(cè)試平臺(tái)。在同一平臺(tái)上實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站交直流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息，并能夠以曲線方式展示錄波文件，結(jié)合系統(tǒng)的高級(jí)分析應(yīng)用模型，以直觀和可視化的形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)的特性分析計(jì)算、診斷，監(jiān)控中心遠(yuǎn)端對(duì)于交直流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)和控制操作的遠(yuǎn)程測(cè)試，通過(guò)一體化的界面進(jìn)行測(cè)試和監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程智能專家診斷 系統(tǒng)通過(guò)建立變電站交直流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，改變了交直流監(jiān)測(cè)裝置孤立運(yùn)行、孤立診斷、資源不能共享、監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)無(wú)法充分利用的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)集中的、多級(jí)的、遠(yuǎn)程的數(shù)字設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控與智能專家診斷，大大提高變電站交直流系統(tǒng)的智能化水平。重點(diǎn)體現(xiàn)在： 站用電源系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)：根據(jù)交流進(jìn)線運(yùn)行方式，自動(dòng)調(diào)整直流運(yùn)行，達(dá)到最佳方式運(yùn)行。 通過(guò)對(duì)蓄電池單體電壓、內(nèi)阻一致性的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析，預(yù)測(cè)和診斷蓄電池性能； 充電機(jī)性能分析（穩(wěn)壓、穩(wěn)流、均流系數(shù)）：通過(guò)實(shí)時(shí)采集充電機(jī)的電流、電壓等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算充電機(jī)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度和均流系數(shù)，并能對(duì)超過(guò)定值的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)告警； 通過(guò)和電網(wǎng)公司變電站電源系統(tǒng)缺陷庫(kù)的對(duì)接，及時(shí)判斷設(shè)備缺陷等級(jí)，及時(shí)安排設(shè)備檢修。整合可擴(kuò)的系統(tǒng)解決方案 本系統(tǒng)的開發(fā)不僅充分滿足當(dāng)前的需求