[發明專利]變電站內區域設備運行狀態檢測系統

有效

• 申請號: 201210572192.4
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103033715A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 郭志紅;逯懷東;陳玉峰;王輝
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01R31/327;G01R29/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種電力系統，尤其涉及一種變電站內區域設備運行狀態檢測系統。

背景技術

近幾年來，隨著電網飛速發展，設備狀態檢修技術已得到廣泛應用，變電站設備各類在線監測裝置越來越多，但十多年運行經驗表明：變電站設備各類在線監測裝置不但費用高，運行維護問題多，且大多壽命較短，一般運行兩年就不能穩定運行了，常常在設備在線監測裝置的壽命期內不能發現一起被監測設備的缺陷。總之，許多安裝在各種設備上的在線監測裝置有效性較差，如何改變依賴在被監測設備上安裝在線監測裝置進行運行中設備狀態監測的現狀，是廣大電力技術人員夢寐以求的愿景。隨著智能電網的建設和發展，電力系統通訊和信息系統飛速發展，各種高速A/D變換及數值采集技術更加成熟，為變電站設備的狀態監測和診斷直接采用用于電力系統計量和保護的電壓、電流互感器成為可能。

目前，現有變電站自動化系統還存在諸多的不足，具體包括：

1）裝置功能獨立，且部分內容重復，缺乏高級應用。雖然獨立的裝置實現了智能，但是卻沒有真正意義上的變電站系統智能，由于功能獨立，裝置間缺乏整體協調、集成應用和功能優化；高級應用功能，如狀態估計、故障分析、決策支持等尚未完全實現。

2）二次接線復雜、CT/VT負載過重由于測量數據和控制機構不能共享，自動化裝置之間缺乏通信等原因，變電站內二次接線十分復雜，且系統內使用的通訊規約不統一，不同的廠家使用不同的通訊規約，在系統聯調的時候需要進行不同程度的規約轉換，加大了調試的復雜性，也增加了運行、維護的難度，給設計、調試和維護帶來了一定的困難，降低了系統的可靠性。同時，存在大量硬接線，造成CT/VT負載過重。

3）裝置的智能化優勢未得到充分利用。由于站內各套獨立的自動化裝置間缺乏集成應用，使得智能裝置的作用并未完全發揮，從而降低了自動化系統的使用效率和投資價值。

4）缺乏統一的信息模型。相互獨立的自動化裝置間缺乏互操作性，一方面局限了其在站內的應用，另一方面也給集控中心對信息的集成和維護帶來困難。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種變電站內區域設備運行狀態檢測系統，它具有通過對電力系統某一瞬間運行狀態的多處同時暫態量的采集，經數值分析處理，與系統各不同工況的建模分析結果對比，實現從系統分析的角度，對系統某個局部設備運行狀態進行評估和分析的優點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種變電站內區域設備運行狀態檢測系統，包括依次連接的物理層、鏈路層和應用層；

所述物理層包括若干個合并單元，所述每個合并單元與三相出線電壓互感器連接或三相出線電流互感器連接；所述物理層用于檢測變電站內區域設備運行狀態，并將檢測的數據傳輸給鏈路層；

所述鏈路層包括變電站故障信息模塊、暫態信號數字差分處理模塊、諧波信號比較模塊、工頻信號處理模塊、GIS站內局部放電分析模塊、斷路器操作過程分析模塊、變電站雷電侵入波分析模塊、變電站諧波分析模塊、系統諧波源分析模塊、區域諧波損耗分析模塊、電能計量模塊、測量及繼電保護模塊和變電站各區域損耗分析模塊；所述鏈路層用于對物理層檢測的數據進行分析處理，將分析結果上傳給應用層；

所述應用層包括變電站站域設備運行狀態分析模塊、監測中心、計量中心和調度中心；所述應用層接收來自鏈路層的數據，根據不同數據信息屬性，分別控制監測中心、計量中心和調度中心對對其進行處理和診斷分析。

所述物理層的三相出線電壓互感器或三相出線電流互感器將信號傳輸給合并單元，所述合并單元將信號傳輸給鏈路層；

所述鏈路層從物理層接收的故障信息傳輸給變電站故障信息模塊，所述鏈路層從物理層接收的暫態信號傳輸給暫態信號數字差分處理模塊，所述鏈路層從物理層接收的諧波信號傳輸給諧波信號比較處理模塊，所述鏈路層從物理層接收的工頻信號傳輸給工頻信號處理模塊；所述暫態信號數字差分處理模塊將處理后的數據分別傳輸給GIS站內局部放電分析模塊、斷路器操作過程分析模塊和變電站雷電侵入波分析模塊；

所述諧波信號比較處理模塊將數據傳輸給變電站諧波分析模塊，變電站諧波分析模塊將數據傳輸給系統諧波源分析模塊，系統諧波源分析模塊將監測及分析結果發往區域諧波損耗分析模塊和監測中心；

所述工頻信號處理模塊將數據傳輸給電能計量模塊、測量及繼電保護模塊和變電站各區域損耗分析模塊；所述電能計量模塊將數據傳輸給計量中心，所述測量及繼電保護模塊將數據傳輸給調度中心；