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  • 頭條西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)
    2022-02-19 作者:雷蓓、查笑春 等  |  來(lái)源:《電氣技術(shù)》  |  點(diǎn)擊率:
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    導(dǎo)語(yǔ)西安西電開關(guān)電氣有限公司的研究人員雷蓓、查笑春、蔣宗敏、張豪俊、張咪,在2021年第9期《電氣技術(shù)》上撰文,通過(guò)研究智慧變電站主設(shè)備對(duì)智能感知、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)字化通信等智能化技術(shù)的需求,分別從智慧變電站中高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、中壓開關(guān)柜等主設(shè)備感知及控制的技術(shù)原理、實(shí)現(xiàn)方式、診斷算法等方面分析,基于SpringBoot架構(gòu),開發(fā)出一套易于部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)。

    變電站擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的任務(wù),對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。2019年,國(guó)家電網(wǎng)公司做出全面推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”建設(shè),加快打造具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略部署,南方電網(wǎng)公司也正式提出建設(shè)“數(shù)字南網(wǎng)”的要求,電網(wǎng)公司大力發(fā)展電力物聯(lián)網(wǎng),而建設(shè)智慧變電站是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電力物聯(lián)的重要一環(huán)。

    智慧變電站即實(shí)現(xiàn)變電站的智能化、數(shù)字化,可提升站內(nèi)主設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷能力,能夠大大提高變電站的安全性和可靠性,為站內(nèi)主設(shè)備的安全運(yùn)行提供保障,提升變電站系統(tǒng)效率,減少非計(jì)劃停電時(shí)間,對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行效率具有重要意義。

    近年來(lái),我國(guó)將發(fā)展智慧變電站作為電力發(fā)展的重要方向,國(guó)內(nèi)各企業(yè)也對(duì)變電站智能化設(shè)備開展了研究工作,相繼開發(fā)了高壓開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、中壓開關(guān)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等產(chǎn)品。但是,現(xiàn)有的變電站在線監(jiān)測(cè)往往是按照監(jiān)測(cè)對(duì)象的不同各自獨(dú)立成系統(tǒng),并且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中,無(wú)法對(duì)各個(gè)變電設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)籌分析,其潛在的價(jià)值難以得到充分利用,不能為電網(wǎng)管理提供有效的決策支持;同時(shí),要對(duì)站內(nèi)設(shè)備的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,傳統(tǒng)的分析手段難以滿足需求,需要研發(fā)具有針對(duì)性的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)。

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

     

    隨著各種監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的類型呈多樣化,從臺(tái)賬信息和在線監(jiān)測(cè)數(shù)值等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),到狀態(tài)信息圖像和視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)逐步構(gòu)成變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù),使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析都面臨著較大的挑戰(zhàn)。

    當(dāng)前變電站中高壓開關(guān)、變壓器、中壓開關(guān)柜等主設(shè)備均由不同廠家提供,各廠家主要針對(duì)各自的產(chǎn)品開發(fā)在線監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)。這造成各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行,從一次線纜布線的復(fù)雜程度、各設(shè)備通信協(xié)議的不統(tǒng)一,到后臺(tái)布置多個(gè)監(jiān)控屏的經(jīng)濟(jì)性方面分析,都不是最優(yōu)方案,造成了人力、物力、財(cái)力的大量浪費(fèi)。所以需要開發(fā)一個(gè)可以同時(shí)監(jiān)測(cè)變電站各主設(shè)備、包括環(huán)境在內(nèi)的系統(tǒng)性的監(jiān)測(cè)及診斷軟件,整合主設(shè)備上安裝傳感器的電力線纜、監(jiān)測(cè)控制柜、后臺(tái)監(jiān)測(cè)屏,可大大簡(jiǎn)化變電站整站的安裝人員和工序,縮短工程施工周期,減少設(shè)備投入,從環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性方面考慮都具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)價(jià)值。

    本文分別從智慧變電站主設(shè)備智能化技術(shù)、系統(tǒng)組網(wǎng)通信協(xié)議、智慧變電站狀態(tài)檢修評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、故障診斷專家知識(shí)庫(kù)及算法、基于SpringBoot架構(gòu)整站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)開發(fā)五方面對(duì)開發(fā)變電站智慧化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。

    1 智慧變電站主設(shè)備智能化技術(shù)

    智慧變電站內(nèi)主設(shè)備包括高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、中壓開關(guān)柜、電容器組、避雷器等。變電站主設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)內(nèi)容如圖1所示。

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖1 變電站主設(shè)備在線監(jiān)測(cè)內(nèi)容

    通過(guò)研究變電站高壓開關(guān)、變壓器、中壓開關(guān)、電容器組、避雷器等各主設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方式、通信方式、抗干擾方法等內(nèi)容,明確了各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用的裝置設(shè)備和模擬量、開關(guān)量、電氣參數(shù)、溫度等具體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集方法,形成了一體化解決方案。

    2 系統(tǒng)組網(wǎng)通信協(xié)議

    研究基于IEC 61850通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的智慧變電站測(cè)量、監(jiān)測(cè)、控制等的信息建模和通信服務(wù)。按照標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合變電站各主設(shè)備的實(shí)際所需監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,建立基于IEC 61850的智慧變電站數(shù)據(jù)庫(kù)表,具體定義了氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(gas insulated switchgear, GIS)、變壓器、電容器、獨(dú)立式避雷器、套管、獨(dú)立互感器、電力電纜、抽水蓄能機(jī)組成套開關(guān)設(shè)備、氣體絕緣剛性母線和錄波文件等,分類別建立了數(shù)據(jù)庫(kù)表。智慧變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建模分類如圖2所示。

    圖2(a)主要列舉了智慧變電站包含的主要設(shè)備,例如GIS等。圖2(b)詳細(xì)列舉了智慧變電站中主設(shè)備氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備需要監(jiān)測(cè)的元件和參量,例如斷路器特性監(jiān)測(cè),其中斷路器屬于元件,氣體監(jiān)測(cè)中氣體屬于參量。圖2(c)詳細(xì)列舉了智慧變電站中主設(shè)備變壓器需要監(jiān)測(cè)的主要元件和參量,例如分合分流電路開關(guān)監(jiān)測(cè),分合分流電路開關(guān)屬于元件,溫度監(jiān)測(cè)中溫度屬于參量。

    圖2(d)詳細(xì)列舉了智慧變電站中主設(shè)備抽水蓄能機(jī)組成套開關(guān)設(shè)備需要監(jiān)測(cè)的主要元件和參量,例如發(fā)電機(jī)斷路器特性監(jiān)測(cè),發(fā)電機(jī)斷路器屬于元件,特性屬于參量。圖2(e)詳細(xì)列舉了智慧變電站中主設(shè)備氣體絕緣剛性母線需要監(jiān)測(cè)的主要元件和參量,例如母線形變監(jiān)測(cè),母線屬于元件,形變屬于參量。

    各圖中的氣體監(jiān)測(cè)指SF6監(jiān)測(cè),其他替代氣體尚不成熟。

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖2(a)智慧變電站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)建模設(shè)備

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖2(b)氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)類

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖2(c)變壓器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)類

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    圖2(d)抽水蓄能機(jī)組成套開關(guān)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)類

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖2(e)氣體絕緣剛性母線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)類

    以氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備的斷路器特性監(jiān)測(cè)為例,按照字段名稱、類型、字段說(shuō)明和備注進(jìn)行列表,梳理某變電站某間隔中斷路器所需要監(jiān)測(cè)的全部關(guān)鍵信息見表1。

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    表1 斷路器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)表

    根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)表1,研究IEC 61850協(xié)議接口及使用方式、IEC 61850通信服務(wù)模式及數(shù)據(jù)模型建模方法,開發(fā)基于嵌入式ARM平臺(tái)的高壓開關(guān)在線監(jiān)測(cè)裝置、局部放電在線監(jiān)測(cè)裝置等各個(gè)功能的在線監(jiān)測(cè)裝置端通信程序和基于PC平臺(tái)Windows/ Linux的智慧變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等不同用戶需求的后臺(tái)軟件通信程序,最終通過(guò)IEC 61850協(xié)議一致性測(cè)試,即可在變電站后臺(tái)系統(tǒng)部署應(yīng)用。

    3 智慧變電站狀態(tài)檢修評(píng)價(jià)

    對(duì)智慧變電站主設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),當(dāng)某些監(jiān)測(cè)值超過(guò)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)閾值后,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)報(bào)警裝置,變電站運(yùn)維工作人員可參照智慧變電站狀態(tài)檢修評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同報(bào)警內(nèi)容進(jìn)行分類檢修,保證變電站的正常運(yùn)行。

    針對(duì)變電站各主設(shè)備,整理適用于智慧變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)檢修評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),如圖3所示。評(píng)價(jià)準(zhǔn)則主要依據(jù)電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖3 智慧變電站主設(shè)備狀態(tài)檢修評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

    各主設(shè)備狀態(tài)量評(píng)價(jià)表主要從采集方式、狀態(tài)量、劣化程度、基本扣分、判斷依據(jù)、影響因子、劣化情況、檢修內(nèi)容和類別等分情況列舉,并形成變電站主設(shè)備狀態(tài)量評(píng)價(jià)導(dǎo)則,指導(dǎo)運(yùn)維工作人員按類別查找問(wèn)題,并按照檢修內(nèi)容和類別進(jìn)行檢修,做到合理檢修、有據(jù)可依,使變電站的運(yùn)維檢修高效、規(guī)范。

    4 數(shù)據(jù)分析及狀態(tài)評(píng)估

    不同的系統(tǒng),其監(jiān)測(cè)對(duì)象、監(jiān)測(cè)內(nèi)容不同,并在各自領(lǐng)域內(nèi)形成了不同的專業(yè)分析工具,用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。本文分類別研究了專業(yè)分析診斷工具,以幫助分析各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù),進(jìn)而評(píng)估變電站主設(shè)備的運(yùn)行狀況。

    斷路器機(jī)械特性的測(cè)量對(duì)象是行程曲線,行程曲線能很好地體現(xiàn)其內(nèi)部機(jī)械裝置的好壞,是體現(xiàn)開關(guān)開斷能力的重要參考指標(biāo)。針對(duì)機(jī)械特性的分析采用包絡(luò)線法,具體的分析如下:①確定基準(zhǔn)行程曲線;②建立斷路器機(jī)械特性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的判定依據(jù);③斷路器機(jī)械特性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);④斷路器機(jī)械特性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)警處理。

    斷路器的電壽命是指斷路器滅弧室的耐電燒蝕能力。斷路器帶負(fù)荷開合時(shí),在電弧的高溫作用下,觸頭可能產(chǎn)生變形,觸頭的表面發(fā)生燒蝕,噴口的喉道直徑因燒蝕變大,達(dá)到一定程度時(shí),斷路器的滅弧室需要進(jìn)行特別檢修。對(duì)于全新的40.5kV及以上電壓等級(jí)的高壓交流六氟化硫斷路器,運(yùn)行時(shí)的電壽命按式(1)計(jì)算。式(1)中的參數(shù)根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范的要求在表1中選取。

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    圖4 SF6氣室壓力狀態(tài)預(yù)測(cè)

    開關(guān)觸頭位置狀態(tài)的識(shí)別算法結(jié)構(gòu)如圖5所示。對(duì)開關(guān)觸頭位置監(jiān)測(cè)問(wèn)題進(jìn)行分析后,根據(jù)采集樣本的情況,首先將問(wèn)題轉(zhuǎn)換為二分類問(wèn)題,分類目標(biāo)為兩種狀態(tài):分閘、合閘。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合圖像識(shí)別算法,最終確定狀態(tài)是否為合閘到位。

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    圖5 開關(guān)觸頭位置狀態(tài)的識(shí)別算法結(jié)構(gòu)

    該算法分為四部分,分別是數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型訓(xùn)練與優(yōu)化、模型初步識(shí)別及綜合識(shí)別。設(shè)備的綜合評(píng)價(jià)建立在分立特性的狀態(tài)檢測(cè)和評(píng)估基礎(chǔ)之上,將影響設(shè)備質(zhì)量狀況的主要因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo),得出分立特性的狀態(tài)評(píng)估結(jié)果,結(jié)合其他必要信息,可以得出設(shè)備的綜合評(píng)價(jià)模型如圖6所示。

    5 基于SpringBoot平臺(tái)架構(gòu)的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    通過(guò)研究以往開發(fā)的變電站監(jiān)測(cè)類功能應(yīng)用軟件的特點(diǎn)發(fā)現(xiàn),大部分是單體式應(yīng)用程序,開發(fā)完成后如果要單獨(dú)移植其中某個(gè)監(jiān)測(cè)模塊,在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn),各個(gè)服務(wù)功能模塊有很強(qiáng)的耦合性,相互依賴,難以擴(kuò)容和拆分,復(fù)用率很低,而且測(cè)試和升級(jí)負(fù)載過(guò)高,升級(jí)任何一個(gè)服務(wù)都需要整包發(fā)布。

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    圖6 綜合評(píng)價(jià)模型

    相對(duì)于傳統(tǒng)的單體式應(yīng)用程序,微服務(wù)是由單一應(yīng)用程序構(gòu)成的小服務(wù),根據(jù)業(yè)務(wù)功能設(shè)計(jì),各服務(wù)可以用不同的編程語(yǔ)言與數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn),與其他服務(wù)使用HTTP應(yīng)用程序接口(application pro- grammable interface, API)通信,擁有自己的行程和輕量化處理,提交后全自動(dòng)部署。

    當(dāng)某一個(gè)應(yīng)用程序開發(fā)完成后,新項(xiàng)目開發(fā)可根據(jù)需求在既有的應(yīng)用程序上進(jìn)行某一服務(wù)的修改、升級(jí)或增加新服務(wù),工作量和升級(jí)負(fù)載大大減小。

    SpringBoot是一種簡(jiǎn)化Spring應(yīng)用開發(fā)的全新微服務(wù)框架,通過(guò)建立底層的管理框架,可以簡(jiǎn)化應(yīng)用程序的搭建和開發(fā),并且減少配置文件,通過(guò)集成大量常用的第三方庫(kù)的配置,任何服務(wù)程序開發(fā)完成后可直接提交,自動(dòng)打包并部署,幾乎可以實(shí)現(xiàn)零配置,可輕松實(shí)現(xiàn)服務(wù)的彈性使用。

    在進(jìn)行“微服務(wù)”系統(tǒng)開發(fā)之前,開發(fā)人員大多使用傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),系統(tǒng)開發(fā)完成后,代碼的模塊化程度低,刪減或增加模塊對(duì)代碼整體的改動(dòng)很大,而且當(dāng)采集和傳輸數(shù)據(jù)量很大時(shí),傳輸效率變低,只能使用同一種語(yǔ)言、同一種邏輯進(jìn)行開發(fā)。

    而采用微服務(wù)框架進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)時(shí),不同服務(wù)可同時(shí)開發(fā),編程語(yǔ)言和邏輯可以不同,只需進(jìn)行接口對(duì)接即可相互配合使用,代碼修改或模塊增減可只變動(dòng)該模塊的代碼,采集或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可通過(guò)負(fù)載均衡提高傳輸效率,不會(huì)影響傳輸速度,從開發(fā)的效率和系統(tǒng)的使用方面都有很大的改善和提升,因此選擇采用微服務(wù)框架進(jìn)行新系統(tǒng)的開發(fā)。

    智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)基于Spring Boot框架進(jìn)行開發(fā),通過(guò)更簡(jiǎn)化的編碼、配置、部署、監(jiān)控,開發(fā)出每一個(gè)功能元素都可獨(dú)立替換和獨(dú)立升級(jí)的最新架構(gòu)的應(yīng)用程序,并且該程序引入了負(fù)載均衡的服務(wù)模塊,使該程序在總監(jiān)測(cè)平臺(tái)運(yùn)行時(shí),即使接入的變電站數(shù)量和通信數(shù)據(jù)達(dá)到高峰期也可以使用負(fù)載均衡機(jī)制輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的正常發(fā)送和接收,避免服務(wù)器癱瘓的可能,Spring Boot框架如圖7所示。

    該系統(tǒng)針對(duì)變電站用戶的痛點(diǎn)問(wèn)題,解決SF6氣體泄漏、內(nèi)部放電故障、機(jī)械故障、觸頭分/合閘不到位、故障識(shí)別缺乏大數(shù)據(jù)分析、整站狀態(tài)無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)控、巡檢人工時(shí)間成本高等難點(diǎn),開發(fā)整站智慧變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng),量身打造監(jiān)測(cè)及大數(shù)據(jù)診斷平臺(tái)服務(wù),提高了變電站的數(shù)字化、智能化監(jiān)控水平。

    智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)的所有采集模塊都包含數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)展示、趨勢(shì)分析、數(shù)據(jù)預(yù)處理、監(jiān)測(cè)配置等基本功能。智慧變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)登錄界面如圖8所示。

    在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括高壓開關(guān)或變壓器等一次設(shè)備的SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)、機(jī)械特性狀態(tài)監(jiān)測(cè)、電壽命狀態(tài)監(jiān)測(cè)、局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)、觸頭測(cè)溫狀態(tài)監(jiān)測(cè)、油色譜狀態(tài)監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù),通過(guò)人機(jī)互動(dòng)界面按照元件級(jí)查看各監(jiān)測(cè)界面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),應(yīng)用軟件監(jiān)測(cè)界面如圖9所示。

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖7 Spring Boot框架

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖8 智慧變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)登錄界面

    該系統(tǒng)具備整站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,特征量超限報(bào)警功能,一鍵評(píng)估、機(jī)械特性AI診斷等功能,依據(jù)國(guó)標(biāo)分模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,生成評(píng)估報(bào)告;同時(shí)具備工程間隔接入、設(shè)備全景監(jiān)測(cè)、變電站準(zhǔn)確定位、歷史數(shù)據(jù)查詢等個(gè)性化功能。

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖9(a)應(yīng)用軟件監(jiān)測(cè)界面—SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖9(b)應(yīng)用軟件監(jiān)測(cè)界面—機(jī)械特性狀態(tài)監(jiān)測(cè)

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖9(c)應(yīng)用軟件監(jiān)測(cè)界面—電壽命狀態(tài)監(jiān)測(cè)

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖9(d)應(yīng)用軟件監(jiān)測(cè)界面—局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖9(e)應(yīng)用軟件監(jiān)測(cè)界面—觸頭測(cè)溫狀態(tài)監(jiān)測(cè)

    西開電氣科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出方便部署的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)

    圖9(f)應(yīng)用軟件監(jiān)測(cè)界面—油色譜狀態(tài)監(jiān)測(cè)

    6 結(jié)論

    本文通過(guò)研究變電站各主設(shè)備的狀態(tài)感知原理及工程實(shí)現(xiàn)方式,基于IEC 61850通信協(xié)議建立了主設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)表,對(duì)不同監(jiān)測(cè)結(jié)果規(guī)定了檢修原則,根據(jù)不同監(jiān)測(cè)內(nèi)容設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的診斷算法,并使用了高效的Spring Boot架構(gòu)開發(fā)了智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)用戶后臺(tái)一站式管理,實(shí)時(shí)查看各設(shè)備監(jiān)測(cè)狀態(tài),迅速預(yù)知報(bào)警信息,一鍵查看診斷結(jié)果,按照檢修標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)處理,重點(diǎn)分析,真正實(shí)現(xiàn)智慧變電站智能監(jiān)測(cè)、智能運(yùn)檢,提升了變電站的數(shù)字化、智能化水平。

    該系統(tǒng)已在青海省某新能源基地2500MW光伏項(xiàng)目配套建設(shè)的匯集站成功應(yīng)用,目前運(yùn)行狀態(tài)良好,各主設(shè)備在線監(jiān)測(cè)功能正常,但是系統(tǒng)中的專家診斷功能還需更多的數(shù)據(jù)支撐,這需要變電站通過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行積累數(shù)據(jù)和判斷經(jīng)驗(yàn),為后期的變電站應(yīng)用提供技術(shù)、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

    本文編自2021年第9期《電氣技術(shù)》,論文標(biāo)題為“基于SpringBoot的智慧變電站監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng)”,作者為雷蓓、查笑春 等。