[發明專利]變電站絕緣在線監測系統的集成和數據處理的方法

有效

• 申請號: 201110108460.2
• 申請日: 2011-04-28
• 公開（公告）號: CN102142719A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 陳正全;張崇文;陳勇
• 申請（專利權）人: 武漢英康鐵路電氣設備工程有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01R31/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明涉及電力系統監控領域，尤其涉及變電站絕緣在線監測系統的集成和數據處理的方法。

背景技術

變電站絕緣在線技術自20世紀90年代以來一直是我國電力行業中的研究熱點之一，它是在計算機監控、遠方調度控制等技術的應用基礎上發展起來，近幾年來，隨著我國電力系統和電力工業的發展，對當前乃至下一代智能電網的安全性、經濟性要求越來越高，同時由于電網復雜程度的增加，調度中心要求更多的信息，并采用更多的遠方集中控制、集中操作和反事故措施實現信息的共享、簡化系統、減少電纜和站點占地面積，以及時掌握電網及變電站的運行情況，并對變電站運行進行自動監視、管理、協調和控制。

對變電站內設備的監控已不僅僅滿足于“四遙”功能中所涉及的數字式和簡單的圖形化，傳統的依靠設備定檢、巡檢、點檢及預防性試驗為主的維護與管理制度導致了以記錄為主的靜態離線系統，而時效性、智能分析和診斷的監控需求不斷提升，以在線監測為前提和基礎的狀態檢修逐步取代以預防性試驗為主的計劃檢修成為必然。

目前在國內，單元式微機保護方式和按功能設計的分散式微機測控方法得以廣泛應用，該類方法將繼電保護裝置下放至開關現場，設置微機控制終端，采集測量值和開關接點并信息，并通過光纜或網絡總線傳送到主控制室的后臺服務器，開關及隔離開關操作命令也由主控制室通過光纜下達至終端執行，從而構建了分層分布式系統結構的變電站絕緣在線監控體系；在國外，以德國西門子公司、ABB公司、AEG公司，美國GE公司、西屋公司和法國阿爾斯通公司為代表的國外企業也采用了以計算機監控系統為基礎的運行支援體系，除了具備遙測、遙信、遙控、遙調功能以外，往往還承擔了單相接地故障、負荷管理、成組數據記錄、自動重合閘等責任。然而，目前對變電站系統的監控仍主要依靠視頻流進行人工經驗的事故判斷，輔以設備的基本狀態參數指示，由于視頻與設備狀態數據分開存儲、分析，使得事故產生時定位問題的及時性、準確性不高，加上網絡帶寬、應用領域指標參數和數據庫實時處理技術的限制，尚未形成綜合性的系統集成和數據處理方法。

發明內容

為了監測電力系統中變電站的變壓器、避雷器、斷路器、容性設備和周圍環境，本發明提供了一種變電站絕緣在線監測系統的集成和數據處理的方法。

本發明變電站絕緣在線監測系統的集成和數據處理的方法，采用本地監測層、站端控制層和遠方監控管理層進行操作，其中，本地監測層包含若干個本地智能監測現場單元，站端控制層包含若干個站端中心管理單元，遠方監控管理層包含若干個監控管理終端和一個數據處理服務器；

所述本地智能監測單元中的每一個包括：容性設備絕緣在線監測子系統、變壓器絕緣在線監測子系統、避雷器絕緣在線監測子系統、斷路器狀態在線監測子系統、變電站環境在線監測子系統，上述每一個監測子系統都包含傳感器和信號處理單元兩個部分，傳感器采集現場的目標設備的狀態數據，信號處理單元對狀態參數進行初步處理，其中，所述容性設備絕緣在線監測子系統的傳感器采集的目標設備的狀態數據包括：末屏電流、介質損耗、等值電容；所述變壓器絕緣在線監測子系統的傳感器采集的目標設備的狀態數據包括：系統三相電壓、諧波電壓、系統頻率、鐵芯接地電流；所述避雷器絕緣在線監測子系統的傳感器采集的目標設備的狀態數據包括：泄漏電流、阻性電流、容性電流；所述斷路器狀態在線監測子系統的傳感器采集的目標設備的狀態數據包括：三相電流、開關的動作時間、累計的動作次數、每相的觸頭磨損量及累計的觸頭磨損量、剩余電壽命、開關輔助接點的動作狀態、開關動作時刻的三相負荷以及短路電流波形、分合閘線圈電流波形、機械振動波形、儲能電機打壓時刻、儲能時間；所述變電站環境在線監測子系統的傳感器采集的目標設備的狀態數據包括：環境溫度、環境濕度、瓷裙表面污穢電流；

所述站端中心管理單元中的每一個包括：站端數據處理模塊、站端通信模塊，站端數據處理模塊處理的數據包括：站內監測單元工作狀態數據、控制命令，站端通信模塊包括：RS-485接口、RS-232接口、USB接口、CAN總線接口，并且，RS-485、RS-232接口、USB接口負責站端中心管理單元與其所管轄的本地智能監測單元的通信，CAN總線接口負責站端中心管理單元與其所屬的數據處理服務器的通信；