智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究

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1、智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究　　【摘要】結(jié)合智能變電站技術(shù)的發(fā)展要求，研究了適合智能變電站的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。首先，分析了傳統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的缺陷。其次，研究了智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)需求。隨后，提出了基于IEC61850的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架。最后，給出了本文的結(jié)論和未來(lái)的工作。[關(guān)鍵詞]智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中圖分類號(hào)：TM411+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：前言7變電站作為智能電網(wǎng)的核心組成部分．其建設(shè)獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。根據(jù)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)．變電站一次設(shè)備智能狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的傳感系統(tǒng)。以全站信息數(shù)字

2、化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能。并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能，實(shí)現(xiàn)與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動(dòng)的變電站。電力設(shè)備智能狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保證電力設(shè)備正常工作。有效開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修。并預(yù)估設(shè)備的損耗以建立全壽命周期管理體系。電力設(shè)備智能狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能變電站的基礎(chǔ)，因此以設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修成為實(shí)現(xiàn)智能變電站并最終建立智能電網(wǎng)的核心技術(shù)之一。二．智能變電站的體系結(jié)構(gòu)智能變電站能夠完成比常規(guī)變電站范圍更寬、層次更深，結(jié)

3、構(gòu)更復(fù)雜的信息采集和信息處理．變電站內(nèi)、站與調(diào)度，站與站之間，站與大用戶和分布式能源的互動(dòng)能力更強(qiáng)，信息的交換和融合更方便快捷，控制手段更靈活可靠。與常規(guī)變電站相比．智能變電站設(shè)備具有信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化，狀態(tài)可視化等主要技術(shù)特征．符合易擴(kuò)展、易升級(jí)易改造、易維護(hù)的工業(yè)化應(yīng)用要求。DL／T860《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》是針對(duì)變電站系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．等同采用國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)發(fā)IEC61850CommunicationNetworksandSystemsinSubstation。根據(jù)DL／T860，智能變電站系統(tǒng)

4、結(jié)構(gòu)從邏輯上可以劃分成3層．分別是站控層、問(wèn)隔層和過(guò)程層。1．站控層站控層包含自動(dòng)化站級(jí)監(jiān)視控制系統(tǒng)，站域控制，通信系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)視、控制、告警及信息交互功能．完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SCADA)，操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集，保護(hù)信息管理等相關(guān)功能。站控層功能高度集成，可在計(jì)算機(jī)或嵌入式裝置中實(shí)現(xiàn)，也可分布在多臺(tái)計(jì)算機(jī)或嵌入式裝置中實(shí)現(xiàn)。2．過(guò)程層7過(guò)程層包括變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流／電壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨(dú)立的智能電子裝置。3．傳統(tǒng)變電站和智能變電站在狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)方面的差

5、異在傳統(tǒng)的變電站中，狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置大都各自為營(yíng)．獨(dú)立進(jìn)行信息采集、分析和評(píng)估。由于信息的獲取是局部的、孤立的，信息的應(yīng)用是割裂的、離散的，因而，整個(gè)系統(tǒng)缺乏一致性和統(tǒng)一性，難以形成全站統(tǒng)一的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用與傳統(tǒng)變電站不同，智能變電站拓展了獲取全站實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的能力，要求狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能構(gòu)件化。設(shè)備狀態(tài)可視化，監(jiān)測(cè)目標(biāo)全景化，信息展現(xiàn)一體化，從而實(shí)現(xiàn)變電站生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全過(guò)程信息的獲取，整合、分析，重組和共享。因而，智能變電站中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)不僅僅局限于單一設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)．也涉及更多的高級(jí)分析和應(yīng)用。74.基于IEC6185

6、0的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)EC61850是全面規(guī)范變電站自動(dòng)化通信體系的IEC標(biāo)準(zhǔn)，代表了變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。它以完整的分層通信體系．采用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ箻?gòu)建真正意義上的智能化和數(shù)字化變電站系統(tǒng)成為可能。故按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無(wú)疑具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。具體實(shí)現(xiàn)而言，基于IEC61850的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大體劃分為3層即：設(shè)備層、問(wèn)隔層和系統(tǒng)層。設(shè)備層由站內(nèi)的一次電氣設(shè)備構(gòu)成，如變壓器、斷路器、避雷器等；間隔層包括一組分散的監(jiān)測(cè)設(shè)備。這些監(jiān)測(cè)設(shè)備負(fù)責(zé)完成信息的采集，并將獲取的設(shè)備狀態(tài)信息

7、發(fā)送至系統(tǒng)層設(shè)備。系統(tǒng)層設(shè)備由單獨(dú)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)主機(jī)構(gòu)成。它根據(jù)搜集到的設(shè)備狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的綜合評(píng)估和應(yīng)用。整個(gè)系統(tǒng)采用開(kāi)放統(tǒng)一的IEC6185嗵信規(guī)約，實(shí)現(xiàn)全站不同層次設(shè)備問(wèn)的通信和信息交換。三．電力設(shè)備智能狀態(tài)監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)(ExpertSystems)是人工智能中的一個(gè)重要分支。是關(guān)于問(wèn)題求解的一種智能軟件。它是一種在相關(guān)領(lǐng)域中具有專家水平能力的智能程序系統(tǒng)它能利用領(lǐng)域內(nèi)專家多年積累的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)。模擬人類專家的思維過(guò)程。求解需要專家才能解決的困難問(wèn)題。專家系統(tǒng)通過(guò)知識(shí)進(jìn)行推理．在問(wèn)題所在的領(lǐng)域內(nèi)推導(dǎo)出滿意的答案。即“專家系

8、統(tǒng)=知識(shí)+推理”。這區(qū)別于常規(guī)計(jì)算機(jī)程序“程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法”的一般模式，以達(dá)到“智能監(jiān)測(cè)、智能判斷、智能管理、智能驗(yàn)證”的目的。變電站故障診斷專家系統(tǒng)主要是根據(jù)電氣設(shè)備如斷路器、變壓器、避