变电站交直流电源一体化监测与诊断(宣传资料)

1、 变电站交直流电源一体化监测与诊断系统1. 目的实时掌握变电站交、直流电源设备的运行工况，以“IEC60870-5-103”和 “IEC61850”通信体系为基准，将变电站交流系统、直流系统、UPS 系统的遥信量、遥测量、定值、录波数据等运行状态信息通过变电站现场整合后，利用变电站网络将数据传输至远程服务器，实现对交、直流电源设备运行状态信息的实时在线监测、分析、诊断，并对设备隐患进行预警，为运行部门进行状态检修提供科学依据，确保变电站交、直流系统安全、稳定运行，为电网安全运行保驾护航。 图一 系统框架图2. 概述随着电力公司电网规模的日益扩大和负荷需求的不断增加，电网系统对变电站交、直流系统

2、的运行要求越来越高，不及时发现、消除交直流系统缺陷，将可能造成保护及自动装置死机、拒动、越级跳闸的后果，给电网的安全稳定运行带来严重影响。在实际运行中可能产生以下严重后果： 继电保护室或高压室空调馈线空气开关跳闸，保护及自动装置所处运行环境温度升高，将会造成保护及自动装置死机，系统出现故障，保护及自动装置可能拒动，从而发生越级跳闸情况，扩大了事故范围，严重者可能导致全站失压。直流储能空气开关在断路器合闸储满能后跳闸，线路故障，线路断路器跳闸后重合成功，短时间内再次故障，则线路不能重合，严重者可能导致全站失压。 蓄电池整组电池或部分电池失效时（开路、短路或容量不足），充电机故障或交流失压，将导致

3、全站直流失压，引起保护及自动装置拒动，影响电网系统安全运行。 同时，交直流在线监测技术发展缺乏统一标准，无法推广应用。由于变电站交直流在线 监测技术尚处于起步阶段，各地方供电公司和各厂家对技术的理解、开发理念和思路存在差异，各监测系统间的信息共享和数据交换功能比较薄弱，易形成系统信息利用上的“信息孤岛”现象，增加了在企业范围内的实现信息共享和系统整合的开发和实施难度。具体存在以下问题：缺乏统一技术规范，无法推广应用。 无统一监控系统平台，各设备监测装置各自独立形成系统，形成多个信息孤岛，造成资源浪费。 信息通信标准不统一，信息传输交换难度大。 缺乏设备信息状态诊断、智能分析、预警、寿命预测和管

4、理等高级应用功能，不能为运行部门进行状态检修和全寿命管理提供有效支持。 为解决上述问题，真正实现对变电站交直流系统运行工况的在线监测，提高变电站交直流系统运行的可靠性，通过变电站交直流电源运行状态的一体化监测与诊断系统将产生以下效益：制定并应用统一的设备通讯、接口技术规范。建立统一变电站交直流电源实时状态监测与诊断平台。 规范及完善变电站交直流电源数据信息标准。 使用统一的IEC61850通信标准。 开发状态诊断、智能分析、预警与寿命管理等高级应用功能。 3. 系统适用范围电力公司生产管理人员交直流电源运行部门及人员交直流电源维护、检修部门及人员监控中心、综合自动化等一体化监控部门及人员4.

5、系统功能交直流电源运行状态一体化监测与诊断系统实现远程集中监控交流电源、直流电源、蓄电池组、UPS 等设备的实时和历史运行信息。系统功能包括：监视功能：实时监控：通过图形、数字和曲线方式，监控设备实时运行状态、实时告警、实时遥测、遥信数据，以接线图画面实时监控设备运行状态。 实时通讯：通过图形方式查看当前厂站通讯链路通讯状态情况。 地理图导航：以地理图的方式显示变电站内异常信号，可以通过站点快速导航到相关的监测设备和监测点进行信息查询与操作。 数据查询：通过多种图表曲线、表格数字形式查询分析历史数据。录波浏览：提供录波文件下载、在线浏览录波曲线等。 图二 以录波文件记录的电压曲线图 图三 蓄电

6、池组运行曲线图日志服务：对用户维护的系统应用设备，用户登录的操作进行日志登记；并提供对日志的分类分时段查询。 高级应用功能：专家分析：对蓄电池组单体电压、内阻、温度等参数进行智能神经网络分析，预测和分析各单体性能值，并提供相应的维护项建议，提供蓄电池性能分析报告。 充电机性能分析：实时显示充电装置的电流、电压等数据，并据此计算稳压精度、稳流精度、均流系数等，结合性能分析模型，对其性能进行科学准确的分析，给出相应的性能分析结果。 直流馈线环网告警：对控制保护环网电源环网等状态进行实时的监测，并对其异常状态进行实时告警，告警方式以警示灯、弹出窗口等形式实现。 管理功能： 报表管理：输出报表文档，可

7、设定报表计划进行自动报表，可管理上传报表模板来改变报表内容格式。 用户管理：提供用户操作权限分配和厂站权限分配功能，对管理数据分流。 系统设置：维护系统针对不同站点和设备维护各种应用接线图，可编辑绘制接线图关联接线图设备遥测、遥信数据。 参数管理：对系统应用的基础信息进行维护管理，提供厂家、度量单位维护，设备类型管理，对设备类型的遥测告警上下限设置，指定采集保存周期。 通过平台的建设，积累了大量的变电站交直流系统运行数据，形成了企业的交直流系统数据仓库，为以后设备的运行评价等工作积累了数据财富。 5. 系统特点一体化的交直流数据监控平台 本系统在对变电站的交流电源系统、直流电源系统、不间断电源

8、系统的信息进行一体化采集、建模、存储，并通过丰富的表格、曲线、柱状图、报表等形式，对交直流系统的运行状态信息进行实时监测。 图四 一体化监测与诊断系统主界面变电站交直流系统全景数据平台 系统按照统一的信息模型进行数据的整合和处理，支持统一的SVG 图形标准，支持与生产管理系统、变电站综合自动化系统、调度自动化系统等系统的接口和信息融合，构建了变电站交直流系统的全景数据仓库。变电站交直流系统专家分析与诊断平台 系统提供了多个拥有专利技术的专家诊断模块（蓄电池性能分析方法、充电机性能评价方法），为分析和决策人员提供了丰富的诊断工具。可在线提取交直流电源系统运行状态评价信息和决策依据数据。提供了交直

9、流系统在线测试平台 建立变电站交直流系统在线测试平台，实现图形化、远程智能专家诊断子系统和一体化测试平台。在同一平台上实时监控变电站交直流系统的实时运行状态信息，并能够以曲线方式展示录波文件，结合系统的高级分析应用模型，以直观和可视化的形式，实现对直流系统的特性分析计算、诊断，监控中心远端对于交直流系统的实时在线监测，对其运行状态和控制操作的远程测试，通过一体化的界面进行测试和监控。实现了远程智能专家诊断 系统通过建立变电站交直流在线监测系统，改变了交直流监测装置孤立运行、孤立诊断、资源不能共享、监测的数据无法充分利用的现状，实现集中的、多级的、远程的数字设备运行状态监控与智能专家诊断，大大提高变电站交直流系统的智能化水平。重点体现在： 站用电源系统联动：根据交流进线运行方式，自动调整直流运行，达到最佳方式运行。 通过对蓄电池单体电压、内阻一致性的智能神经网络分析，预测和诊断蓄电池性能； 充电机性能分析（稳压、稳流、均流系数）：通过实时采集充电机的电流、电压等数据，实时计算充电机的稳压精度、稳流精度和均流系数，并能对超过定值的信息进行实时告警； 通过和电网公司变电站电源系统缺陷库的对接，及时判断设备缺陷等级，及时安排设备检修。整合可扩的系统解决方案 本系统的开发不仅充分满足当前的需求