基于PI数据库的电容器过电压监测系统

2011-09-12赵文渊毛航银张建平金涌涛

浙江电力 2011年8期

赵文渊，毛航银，张建平，金涌涛

（浙江省电力试验研究院，杭州 310014）

0 引言

电力电容器作为一种静止型无功功率补偿装置，为维护电力系统的可靠、稳定运行发挥了重要作用。但电容器在投入运行过程中经常出现故障，会严重影响电网的安全运行并造成较大的经济损失。导致电容器损坏的主要原因之一是电容器过电压[1-3]。过电压对电容器的危害极大，电容器的寿命与过电压的时间、幅值和次数有密切关系，长时间过电压会使电容器发热，从而加速绝缘老化。国家标准规定，电容器运行在1.1UN（UN为电容器额定电压）条件下时，每24 h的最长持续运行时间为8 h；在1.15UN条件下时，每24 h的最长持续运行时间为30 min。因此，对电力电容器过电压的监测十分重要。

1 PI数据库简介[4-5]

PI实时数据库系统（Plant Information System）是由美国OSI Software公司开发的一套基于C/S结构的商用软件，是工厂实时数据的集成、应用平台，作为电网底层控制网络和上层管理信息系统（MIS）网络连接的桥梁，PI数据库在电网信息集成（管控一体化）工作中具有特殊和重要的地位。

PI数据库具有信息丰富、历史数据详尽的优势，将PI数据库合理地应用到电力系统生产管理中，其优势也是明显的：提高了企业管理和决策的时效性和科学性；降低成本，减少了重复建设和投资；提高了数据综合利用率，并保证数据的实时性、唯一性和全面性；为电网安全生产的可控、预控和在控创造条件；提高了电力系统各专业技术和管理人员专业管理水平。

目前，PI数据库在浙江电网的应用主要有以下几方面：

（1）综合分析：油色谱监视和故障分析；各类设备的负荷和利用率分析；无功与电压及分接开关调节和电容器投切分析等。

（2）监视报警：电网主设备安全监测；变电站主变压器分析图；变电站线路监测预警图；配电设备运行状态等。

（3）统计报表：地区负荷日、月报；场站负荷日、月报，电能量和线损统计报表等。

（4）关键指标：责任频率合格率；中枢点电压合格率；城市综合电压合格率等。

本文深入分析了PI数据库在电力系统实时监测中的作用，结合ProcessBook二次开发利用，实现了浙江省电力公司系统500kV变电站35kV母线及电容器过电压的实时监测。

2 500kV变电站35kV母线及电容器过电压监测系统

2.1 系统结构图

利用PI数据库自带设计软件ProcessBook对浙江省电力公司500kV变电站35kV母线电压及电容器过电压状态进行建模，其中电容器过电压通过与电容器连接的母线电压及电抗率编程计算得出。以宁波电业局为例，系统对5个500kV变电站（春晓、河姆、句章、宁海、天一）的35kV母线及电容器过电压进行监测，其中宁海变电站35kV侧没有连接电容器。系统结构如图1所示。

2.2 系统界面及应用

图1 母线电压及电容器过电压监测系统

在ProcessBook界面中，系统主界面如图2所示，分别显示宁波电业局春晓、句章、河姆、宁海和天一5个500kV变电站，通过点击各变电站链接可以进入该变电站35kV侧监视系统。

图2 母线电压及电容器过电压监测系统主界面

以天一变电站为例，当点击该站的链接时，会出现如图3所示35kV侧母线电压及电容器过电压监测界面。

图3 天一变电站35kV侧母线电压及电容器过电压监测界面

监测界面包括35kV主接线图、35kV母线电压实时监测柱形图以及35kV母线电压及电容器开关状态。图4为天一变电站35kV侧主接线图，由图可知，该站1号、2号和3号主变压器投入运行，并分别对应Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段母线，Ⅰ段母线连接1号、2号电抗器和3号电容器，Ⅱ段母线连接1号电容器和2号、3号、4号电抗器，Ⅲ段母线连接1号、2号和3号电抗器。

图5为35kV侧母线实时监测系统，当母线电压正常时，柱形图内填充蓝色，当母线电压超过额定电压1.1倍时，柱形图内将填充红色以示警戒。图中所示Ⅰ段母线电压为36.1690kV，Ⅱ段母线电压36.1900kV，Ⅲ段母线电压35.6770kV，属于正常状态。