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变电站设备智能监控系统的一种优化方法

2021-09-14范寅秋车明仁王辉

电脑知识与技术 2021年22期
关键词:运维架构变电站

范寅秋 车明仁 王辉

摘要:本文提出一种变电站设备全景智能监控系统的优化方法,该方法使得系统具有全息感知,泛在互联,自主预警,高效互动等特征,能够全面提升设备状态和运检业务的智能化水平。满足社会用电需求量增长迅速,用电设备不断增多的场景,解决传统电网设备健康判断方法难以有效解决系统数据贯通,监测装置在线率低及综合分析能力差等问题。

关键词:全景监视;系统设计

Abstract:With the rapid growth of social demand for electricity and the increasing number of electrical equipment, it is difficult to effectively solve the problems of system data penetration, low on-line rate of monitoring devices and poor comprehensive analysis ability by traditional health judgment methods of power grid equipment. In order to solve the above problems, this paper proposes a panoramic intelligent monitoring system for substation equipment based on optimization. The system has the characteristics of holographic perception, ubiquitous interconnection, autonomous early warning, efficient interaction, etc., which can comprehensively improve the intelligent level of equipment status and operation and inspection business.

Keywords:panoramic intelligent monitoring; system design

1 引言

随着我国经济高速发展,社会用电需求量增长迅速,全国电网规模增长迅速。2019年扩充220kV及以上变电设备容量2.2亿kVA;增加220kV及以上输电通道长度3.77万km;新增直流换流容量3200万千瓦。电网设备健康的问题备受关注。传统方式下,电力一次电气设备通过停电预防性试验的结果来判断其健康程度。传统方式下电网健康判断方法其局限性,随着电网设备的不断增加,其局限性日益凸显。随着计算机技术的发展,电网设备健康判断智能化已成为新的趋势,新一代变电站设备状态监测技术已成为实现智能变电站建设的关键支撑技术,更是相关领域建设的核心内容。最近几年,我国电气设备制造能力得到了长足的进步,层出不穷的高新技术、創新材料、革新工艺得到大量采用,例如无人巡检技术、红外技术、视频技术、光栅技术等,改变了传统变电站在线监测系统单一结构化数据的模式,海量、多维数据构成新一代变电站在线监测系统的基本特征。同时运行设备型号,试验数据、历史故障信息、维修信息等设备全生命周期信息也是变电站在线状态分析的重要依据。

我国变电站在线状态分析从无到有,发展大概经历了三个阶段,尤其在2012年国家智能电网全面建设,得到了长足的发展。但实际运用中还存在不少问题:一,专业系统分散。例如同时监测变压器运行状态,由于变压器局放系统和油色谱系统是各自独立建设,难以进行信息整合综合分析;二,数据质量不高。各类传感器维修、取电困难,数据的完整性、准确性、及时性无法保障;三、系统维护量大。因为专业系统分散,系统架构各异,所以系统维护困难,加剧了系统数据不准确等问题。让各系统失去了权威性。

本文在对变电站设备状态在线监测新技术发展等特点研究的基础上,提出了变电全景智能监控系统的架构[1],进而从总体架构、软件架构、技术架构、物理架构四个层面开展了系统架构设计,为实现电力公司运检业务的便捷化、智能化提供了坚实的基础。该系统架构不仅使用于变电站,同样适用于换流站、储能站。

2 研究现状

目前变电站相关的各种监测装置已经广泛投入使用,为电网企业的工作人员快速了解变电站运行状态提供了快速便捷的工具。然而,由于电网企业相关系统没有贯通、监测装置故障率高、综合分析功能不足等原因,使得输变电在线监测装置还存在一些问题和不足。

(1)各子系统数据没完全贯通

变电站相关的系统多、业务多、数据量大。目前输变电在线监测装置部分与其他业务模块贯通,运行维护人员获取相关数据较为烦琐,且不能获取全业务数据;各类型的监测装置由于生产厂商各异,其监控软件、系统平台及连接方式也各异,这就限制了各子系统数据的贯通。变电站运行过程中,产生大量的信息数据,数据种类多样,在未做变准化处理的情况下难以开展数据整理分析。

(2)监测装置在线率低

变电站电监测装置的运行环境比较恶劣。在突发的极端天气条件和复杂电磁环境下,监测装置发生故障的概率大大提高。部分变电站电监测装置采用无线通信网传输监测数据,容易引起监测装置误报、漏报或通信中断等问题,从而降低了监测装置实际在线率。产品质量缺陷和实用化程度不高等问题也影响了监测设备的在线率。

(3)综合分析功能不足

变电站监测方法和手段还相对独立、不能形成体系,造成设备本体、环境隐患失察、设备故障后不能快速准确定位等问题;对于设备设计参数、运行年限、环境温度、湿度及设备的安装、施工、运维等管理数据等,由于没有及时有效的数据综合分析,无法快速形成辅助决策建议,提供给工作人员参考。

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