CN103457356A - 智能化电网输变电设备在线监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化电网输变电设备在线监测系统，包括输变电状态监测数据管理平台、监测主站、电力信息网、输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统，所述输电线路监测系统包括输电线路监测IED和输电线路监测子站，所述变电站综合在线监测系统包括变电站监测子站、变电站监测IED和物理隔离装置，所述输变电状态监测数据管理平台连接监测主站，所述监测主站连接电力信息网，所述电力信息网连接输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统。本发明可实现对输电线路和变电站的状态进行综合实时的监测。

Description

智能化电网输变电设备在线监测系统
技术领域
本发明涉及电网在线监测系统技术领域，特别是一种智能化电网输变电设备在线监测系统。
背景技术
随着西气东输和国家电网规模的快速增长，电网结构日趋复杂，同时用户对电能供应可靠性的要求越来越高，传统的输变电设备预防性试验和检修方式愈来愈满足不了电网安全经济运行和用户对供电可靠性的要求。原有的规程周期地停电进行定检，不管设备的状态如何，到期就修，将影响电网的安全运行和供电的可靠性，只有根据输变电设备状态进行检修才能调高设备的检修质量、效率和供电的可靠性。状态检修是一种较为理想的检修方式，它改变了长期以来定期检修制度中的“检修不足”和“检修过剩”的问题，可节约大量的设备维修费用和资源，能有效提高设备安全运行的可靠性，是今后发展的趋势。
状态检修最重要的环节和实现状态检修的基础是对电力设备运行状态进行实时或定时的在线监测。随着传感器技术、光纤技术、计算机技术、信息处理等先进技术的应用，在线监测技术逐步走向实用化阶段。在线监测系统采集运行中输变电设备状态的信息，更真实反应输变电运行状态的特征量，从而实现对输变电设备进行状态的综合诊断，促进输变电设备由定期试验向状态检修的过渡。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种智能化电网输变电设备在线监测系统，可实现对输电线路和变电站的状态进行综合实时的监测。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种智能化电网输变电设备在线监测系统，包括输变电状态监测数据管理平台、监测主站、电力信息网、输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统，所述输电线路监测系统包括输电线路监测IED和输电线路监测子站，所述变电站综合在线监测系统包括变电站监测子站、变电站监测IED和物理隔离装置，所述输变电状态监测数据管理平台连接监测主站，所述监测主站连接电力信息网，所述电力信息网连接输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统。
而且，所述的变电站监测IED包括变压器智能在线监测系统、容性设备在线监测系统、断路器智能在线监测系统和电缆智能在线监测系统。
而且，所述的变压器智能在线监测系统包括温度及负荷在线监测装置、铁芯接地电流在线监测装置、油中微水在线监测装置、油中溶解气体在线监测装置、局部放电在线监测装置、套管绝缘在线监测装置和辅助设备在线监测装置。
而且，所述的容性设备在线监测系统包括避雷器在线监测装置和耦合电容器在线监测装置。
而且，所述的断路器智能在线监测系统包括GIS温度在线监测装置、断路器动作特性在线监测装置、GIS局部放电在线监测装置、SF6密度及微水在线监测装置、SF6设备在线监测装置和SF6分解物在线监测装置。
而且，所述的电缆智能在线监测系统包括电缆温度在线监测装置和局部放电在线监测装置。
而且，所述输电线路监测IED连接输电线路传感层。
而且，所述变电站监测IED连接变电站传感层。 
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用上述技术方案的系统，兼容已有的针对某种重要电力设备的状态监测系统接入，保障了电网建设与运行的稳定性，降低了建设成本；且实现了对输电线路和变电站的状态进行综合实时的监测。
附图说明
图1是本发明实施例的分解系统结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
一种智能化电网输变电设备在线监测系统，如图1所示，包括输变电状态监测数据管理平台、监测主站、电力信息网、输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统，所述输电线路监测系统包括输电线路监测IED和输电线路监测子站，所述变电站综合在线监测系统包括变电站监测子站、变电站监测IED和物理隔离装置，所述输变电状态监测数据管理平台连接监测主站，所述监测主站连接电力信息网，所述电力信息网连接输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统。所述的变电站监测IED包括变压器智能在线监测系统、容性设备在线监测系统、断路器智能在线监测系统和电缆智能在线监测系统；所述的变压器智能在线监测系统包括温度及负荷在线监测装置、铁芯接地电流在线监测装置、油中微水在线监测装置、油中溶解气体在线监测装置、局部放电在线监测装置、套管绝缘在线监测装置和辅助设备在线监测装置；所述的容性设备在线监测系统包括避雷器在线监测装置和耦合电容器在线监测装置；所述的断路器智能在线监测系统包括GIS温度在线监测装置、断路器动作特性在线监测装置、GIS局部放电在线监测装置、SF6密度及微水在线监测装置、SF6设备在线监测装置和SF6分解物在线监测装置；所述的电缆智能在线监测系统包括电缆温度在线监测装置和局部放电在线监测装置；所述输电线路监测IED连接输电线路传感层；所述变电站监测IED连接变电站传感层。
结合附图，阐述本发明的工作原理：
各类输电线路和变电设备的各类状态监测信息进行抽象化处理，进而建立面向准实时连续型数据的采集、转换、传输、存储和综合加工处理的统一技术框架，然后在具备条件的情况下逐步实现各种应用功能，支持输变电设备状态监测系统的分阶段建设，满足系统的长期可持续发展需要。
该系统分为3层，主站层：输变电状态监测数据管理平台和监测主站，监测层：输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统，传感网络层：输电线路传感层和变电站传感层，传感网络层负责监测系统信息的获取，将各种电气量或非电气量转化为标准数据格式上送监测层，监测层在获取监测信息后，各子IED进行数据分析，进行状态测量，同时子IED上送主IED，进行综合状态分析，并周期上送信息至监测子站；全站的监测信息经主IED处理后，集中在监测子站，并根据业务要求，通过电力信息网上送监测主站。
监测主站预留与设备状态评估系统的接口，能够向设备状态评估系统提供数据，通过CIS接口与PMS（电力生产管理系统）交互。变电站监测子站到监测主站的通讯，采用基于IEC的模型信息传输；变电站、输电线路监测子站到监测主站的网络通道，采用电力信息网通道。
变电站综合在线监测系统包括：变压器智能在线监测系统、断路器智能在线监测系统、容性设备在线监测系统及电缆智能在线监测系统，可对变压器温度及负荷、变压器油中溶解气体及微水、变压器套管绝缘、变压器铁芯接地电流、变压器局部放电、变压器辅助设备（冷却风扇、油泵、瓦斯继电器、有载分接开关）、GIS温度、GIS局部放电、断路器动作特性、SF6密度及微水、SF6泄露、SF6分解物、电流互感器及容性电压互感器、避雷器、耦合电容器、电缆温度和电缆局部放电等信息进行综合监测。
温度及负荷监测项包括：环境温湿度、变压器负荷电流及电压、顶部油温、绕组热点温度；油中微水监测项包括：油中水含量和水活性；油中溶解气体监测项包括：氢气、一氧化碳、CH2、C2H2；局部放电监测包括：放电量、放电次数、放电类型和放电位置；套管绝缘监测项包括：套管泄漏电流、介质损耗和等值电容；铁芯接地电流监测项包括：铁芯接地电流；辅助设备监测包括：冷却器风扇及油泵监测、有载分接开关监测、保护器件监测项包括瓦斯继电器状态、浸压设备状态等；根据变压器传输的有功功率和无功功率等负荷参数。结合变压器油中微水含量、绕组热点温度和环境温湿度，可估算变压器的寿命损失。
耦合电容器监测项包括：末屏电流、介损损耗和等值电容；避雷器监测项包括：泄漏电流、阻性电流和容性电流；GIS温度在线监测项包括：GIS导体温度；GIS局部放电监测项包括：放电量、放电次数、放电类型和放电位置；断路器动作特性监测项包括：断路器触头的开断电流、分合闸线圈电流、断路器动触头的行程、振动信号和开光量；SF6密度及微水监测：SF6气体密度及含水量；SF6泄露监测项包括：氯含量及SF6浓度；SF6分解物监测项包括：HF、SO2、H2S；电缆温度监测项包括：电缆表面温度和电缆导体温度及载流量；电缆局部放电监测项包括：放电量和放电位置。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：包括输变电状态监测数据管理平台、监测主站、电力信息网、输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统，所述输电线路监测系统包括输电线路监测IED和输电线路监测子站，所述变电站综合在线监测系统包括变电站监测子站、变电站监测IED和物理隔离装置，所述输变电状态监测数据管理平台连接监测主站，所述监测主站连接电力信息网，所述电力信息网连接输电线路监测系统和变电站综合在线监测系统。
2.根据权利要求1所述的智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：所述的变电站监测IED包括变压器智能在线监测系统、容性设备在线监测系统、断路器智能在线监测系统和电缆智能在线监测系统。
3.根据权利要求2所述的智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：所述的变压器智能在线监测系统包括温度及负荷在线监测装置、铁芯接地电流在线监测装置、油中微水在线监测装置、油中溶解气体在线监测装置、局部放电在线监测装置、套管绝缘在线监测装置和辅助设备在线监测装置。
4.根据权利要求2所述的智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：所述的容性设备在线监测系统包括避雷器在线监测装置和耦合电容器在线监测装置。
5.根据权利要求2所述的智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：所述的断路器智能在线监测系统包括GIS温度在线监测装置、断路器动作特性在线监测装置、GIS局部放电在线监测装置、SF6密度及微水在线监测装置、SF6设备在线监测装置和SF6分解物在线监测装置。
6.根据权利要求2所述的智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：所述的电缆智能在线监测系统包括电缆温度在线监测装置和局部放电在线监测装置。
7.根据权利要求1所述的智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：所述输电线路监测IED连接输电线路传感层。
8.根据权利要求1所述的智能化电网输变电设备在线监测系统，其特征在于：所述变电站监测IED连接变电站传感层。
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