变电站一次设备在线监测方法和配置分析

2015-12-21郭跃男冯海涛张光中黑龙江省电力科学研究院黑龙江哈尔滨150030

中国新技术新产品 2015年24期

关键词：变电站电网状态

张　健　郭跃男　冯海涛　张光中（黑龙江省电力科学研究院，黑龙江哈尔滨 150030）

变电站一次设备在线监测方法和配置分析

张健郭跃男冯海涛张光中
（黑龙江省电力科学研究院，黑龙江哈尔滨 150030）

本文针对变电站一次设备在线监测方法和配置，对变电站在线监测系统进行详细介绍，分析其系统总体结构，阐述系统工作过程，并提出在线监测装置选取应注意的问题，希望能够为我国电网公司建设提供一点理论支持。

变电站；一次设备在线监测系统；方法；配置

随着社会经济的不断进步，人们生活水平不断提高，对电力供应也有着越来越高的需求。这就需要电力行业进行进一步的发展与优化。其中变电站一次设备在线检测系统对于提高电力设备的可靠性、环保性以及经济性而言有着十分重要的意义与作用，需要我们针对此展开深入的研究与大力的发展。根据变电站相关技术原则，对一次设备在线监测方法的应用主要基于对全站信息数字化、通信平台网络化以及信息共享标准化的要求之下，实现信息采集、测量、控制等一系列操作的自动化，并与实际需求相结合，对电网相应控制与调节的智能化与自动化等提供支持。这就需要原有变电站状态监测系统进行进一步的改进与优化，特别是对于实时监测系统的可靠性与高效性必须得到有效提高，如此才能够使变电站设备在线监测得到有效实现。

1 变电站在线监测系统概述

所谓的变电站一次设备在线监测系统的应用，就是为了使输变电设备状态运行的检修管理得以有效实现，使输变电行业生产运行机器管理水平得到有效提高，进而实现精细化管理。通过对不同传感器技术、通信技术以及信息技术的应用，使系统对输变电设备运行状态的管理与控制水平得到有效提高，实现动态监测与有效的诊断、评估以及预测。由此可见，为了使电网智能化水平得到有效提高，就必须加强对在线监测系统的建设与推动，使输变电设备状态运行的有效管理得以实现，这对于整个电力行业的发展而言有着十分重要的意义与作用。随着智能电网建设的不断推进，现阶段针对变电站一次设备在线监测系统的建设与研究越来越深入。本文以IEC61850BI为准，对变电站一次设备在线监测系统的优化与建设方案进行阐述与构建，并说明相关建设原则，为监测系统总体结构、工作流程以及相关监测装置的合理选取提供强有力的保障，希望能够为变电站一次设备在线监测系统的建设提供一点理论支持。

2 系统总体结构概述

我国电网公司智能变电站设计规范支出，采用IEC61850标准的监测系统，并在智能变电站的数据平台中实现对其的应用。相关设备状态监测智能终端模块的建模工作主要参考IEC61850标准，以此使变电站设备状态监测数据的相关处理得以有效实现，具体包括数据传输、数据分析以及对数据的诊断分析。在变电站现场，采用间隔控柜的方式，进行系统中传感器、监测单元、电源以及通讯模块等的配置，并根据电压等级，采用区域组合的方式，对其进行划分，然后进行汇总，在电站保护室状态监测系统屏进行数据采集以及状态分析。分层分布式结构为变电站在线监测系统采用的网络结构形式，传感器与现场采集单元是过程层的主要配置。其中，一次设备厂家会在设备内部直接安装各类传感器，而根据监测功能，会配置相应的现场采集单元。为了使站控层网络设备的负担得以减轻，避免整个站控系统运行的安全性与稳定性受到影响，全站采用的是综合状态监测系统，该系统具有一定的综合性与独立性。该系统应用的状态监测后台机具备更多的功能，包括数据的采集与存储、故障报警、诊断等等，数据采集内容以一次设备状态的主要信息，进而使变电站整体的状态监测得以实现，并实现了对信息的可视化展示，通过向状态检修系统主站的数据信息传输，接收主站以设备故障分析与诊断结果为参考，提出有效的调整与改进建议，以此支持电网设备状态监测的综合管理以及对设备的全寿命周期的有效管理。系统与计算机监测系统后台通信以IEC61850为准。

3 系统工作过程分析

状态监测系统工作过程主要包括：传感器对各电力功能元件的状态信息进行实时采集，并通过点对点的方式实现向现场采集单元的传输。在变电站监测现场安装现场采集单元，并以现场总线的方式，实现与监测中心服务器的自动实时通信，并进行状态参数的上传。监测中心对各个监测单元进行控制与管理，并对状态监测数据进行采集与存储，然后诊断与分析站内各电力功能元件的运行状态，并融合相关数据，进行运行与检修管理数据库的建立，并以IEC61850为协议，采用的通信方式为监控后台通信，并进行故障预警，实现对电力功能元件状态信息的有效检修与管理。全站状态监测系统完成整合之后，实现了对全局状态信息的收集，并且成为了一个平台来进行设备状态信号的发布，同时还具备了设备故障的诊断、运行以及检修维护的咨询与管理的功能。一方面，如此可以对综合数据平台中的数据加以充分利用，提高数据的可靠性与有效性；另一方面，变电站自动化系统可以借助此进行自动化系统的报表，完成相关动作，同时还具备对设备状态信息的实时监测与预警分析，为设备运行状态的有效管理提供强有力的支持。目前，变电站一次设备在线监测系统的主要监测项目包括对容性设备绝缘、氧化锌避雷器的在线监测、断路器动作特性的在线监测、无线测温系统监测、变压器在线监测以及SF6气体密度与微水在线监测等等。由此可见，变电站一次设备在线监测系统的建设与应用非常广泛，在电网公司运行与生产中发挥着重要的作用。

4 在线监测装置选取应注意的问题

在选取在线监测装置的过程中，必须对现场情况进行具体分析，并严格遵循相关原则。首先，就使用寿命而言，要确保在线监测装置比被检测设备大，就可靠性而言，在线监测装置也应强于被监测设备。其次，在线监测装置的监测量的设置应以电力设备故障率最高的状态量为主要参考依据。再者，还需要重点监测重要负荷的间隔。此外，还应对测量精度进行严格控制，避免精度过高而产生较高的成本，通常情况下要以实际检测项目的精度要求为准。