CN107730067B - 换流站金具接头运检管控系统及其工作方法 - Google Patents
换流站金具接头运检管控系统及其工作方法 Download PDFInfo
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Abstract
换流站金具接头运检管控系统及其工作方法，涉及运检管控系统及管控方法。换流站内金具接头是用于输送电量的重要设备之一，存在输入数据繁琐、管理数据杂乱、应用数据费时等难题，运维管理极其困难。本发明包括：设备管理模块；故障预测模块；方案推送模块；移动终端。本技术方案具备可查询接头的数字化档案并下载，可提前预测金具故障并实时告警，可快速定位故障并智能化推送检修方案等功能，将人力从繁琐及低效率的工作中解放出来，实现金具接头的标准化、精细化、系统化管理。有效解决无规范化命名，设备管理难；历史数据庞大，人工分析慢；检修水平差异，故障复发多；资料无法携带，信息提取繁的问题。
Description
技术领域
本发明涉及运检管控系统，尤其涉及换流站金具接头运检管控系统。
背景技术
特高压直流输电工程是“西电东送”的大动脉，金华、绍兴2座换流站输送电量占浙江省总用电量的四分之一，一旦故障将对电网和社会产生重大影响。
换流站内金具接头是用于输送电量的重要设备之一，多达3000多个，且每个金具接头还需承受高达5000A电流的长期运行考验，存在输入数据繁琐、管理数据杂乱、应用数据费时等难题，运维管理极其困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供换流站金具接头运检管控系统，以达到方便运维管理的目的。为此，本发明采取以下技术方案。
换流站金具接头运检管控系统，包括：
设备管理模块：接头命名双重化，包括用于现场标识的现场命名及用于档案管理的档案命名，现场命名与档案命名相关联，进行档案管理集成化，对站内接头逐一进行命名，并制作现场标识牌，将基础信息集成入系统中对应的接头档案；基础信息包括金具接头设备型号、设备厂家、载流密度；
故障预测模块：用于根据制定的故障判定方法进行智能化预测；综合判断制订策略包括：单个热点告警温度、单个热点温度上升趋势报警、三相温差比较、同型号设备在同功率同环温数据比较、与历史同功率同环温比较；
方案推送模块：用于针对不同类型接头，分别编写标准化检修、试验作业指导书，将作业指导书根据接头类型关联至系统信息档案，当接头出现故障时，自动推送相应方案；
移动终端：用于实时化提取资料；采用AR技术，通过移动终端拍摄金具接头，自动识别接头，在移动终端显示所有相关信息,为现场运维人员提供准确详细的金具接头支撑材料；当故障发生时，在接头平面布置图中定位故障位置，同步传输至移动终端，以使运检人员快速准确找到故障点。
该系统具备可查询接头的数字化档案并下载，可提前预测金具故障并实时告警，可快速定位故障并智能化推送检修方案等功能，将人力从繁琐及低效率的工作中解放出来，实现金具接头的标准化、精细化、系统化管理。
有效解决无规范化命名，设备管理难；历史数据庞大，人工分析慢；检修水平差异，故障复发多；资料无法携带，信息提取繁的问题。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
故障预测模块的故障判定方法为：
1）判断热点温度是否大于110℃，若是则判断为危急缺陷，若不是，则进入下一步；
2）判断热点温度是否大于80℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
3）判断三项温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
4）判断单位时间温度上升量是否大于5℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
5）判断同时间段同设备型号温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
6）判断不同时间段同设备温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则判断为正常。
本发明的另一个目的是提供一种换流站金具接头运检管控方法，换流站金具接头运检管控方法包括以步骤：
1）设备管理步骤：接头命名双重化，包括用于现场标识的现场命名及用于档案管理的档案命名，现场命名与档案命名相关联，进行档案管理集成化，对站内接头逐一进行命名，并制作现场标识牌，将基础信息集成入系统中对应的接头档案；基础信息包括金具接头设备型号、设备厂家、载流密度；
2）故障预测步骤：制定的故障判定方法，并根据制定的故障判定方法进行智能化预测；制定的故障判定方法时采用综合判断制订策略，综合判断制订策略包括：单个热点告警温度、单个热点温度上升趋势报警、三相温差比较、同型号设备在同功率同环温数据比较、与历史同功率同环温比较；
3）方案推送步骤：用于针对不同类型接头，分别编写标准化检修、试验作业指导书，将作业指导书根据接头类型关联至系统信息档案，当接头出现故障时，自动推送相应方案；
4）移动终端实施步骤：用于实时化提取资料；采用AR技术，通过移动终端拍摄金具接头，自动识别接头，在移动终端显示所有相关信息,为现场运维人员提供准确详细的金具接头支撑材料；当故障发生时，在接头平面布置图中定位故障位置，同步传输至移动终端，以使运检人员快速准确找到故障点。
其中，故障预测模块的故障判定方法包括以步骤：
201）判断热点温度是否大于110℃，若是则判断为危急缺陷，若不是，则进入下一步；
202）判断热点温度是否大于80℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
203）判断三项温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
204）判断单位时间温度上升量是否大于5℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
205）判断同时间段同设备型号温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
206）判断不同时间段同设备温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则判断为正常。
有益效果：
1、标准化管理—首创金具接头规范命名，编写作业指导书
全国网首次将换流站金具接头纳入主设备管理，对其进行双重化命名，首绘换流站一次主通流回路金具接头平面布置图，帮助运维人员快速准确定位接头，提高运维效率。针对不同类型接头，制定检修和试验工艺标准，降低接头故障重复发生率。
2、集成化管理—首次建立金具接头电子档案，实现资料快速查找
将金具接头的历史数据、特征信息、实物模型，集成电子档案，实现一键查询。
3、智能化预测—首创故障判定算法，实现故障预测告警
系统根据实时温度数据，智能演算，及时告警，使运维人员能准确掌握设备运行情况，减少直流停运次数。
4、自动化推送—首次自动推送事故处理方案，提高故障处理效率
更新传统金具接头运检模式，采取经系统多信息综合考量后，自动推送方案的模式，进一步协助运检人员准备分析故障，节约处理故障时间，保证故障处理正确率。
5、实时化查询—首次在现场设备信息提取中运用AR技术。
运检人员可在设备现场一次性调取所有金具接头信息，无需再至主控后台查询、人工翻阅查找，信息提取速度大幅提升。
附图说明
图1是本发明的故障判定方法图。
图2是本发明具体实施例的一个金具档案显示展示图。
图3是本发明具体实施例的一个故障定位图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本发明包括：
设备管理模块：接头命名双重化，包括用于现场标识的现场命名及用于档案管理的档案命名，现场命名与档案命名相关联，进行档案管理集成化，对站内接头逐一进行命名，并制作现场标识牌，将基础信息集成入系统中对应的接头档案；基础信息包括金具接头设备型号、设备厂家、载流密度；
故障预测模块：用于根据制定的故障判定方法进行智能化预测；综合判断制订策略包括：单个热点告警温度、单个热点温度上升趋势报警、三相温差比较、同型号设备在同功率同环温数据比较、与历史同功率同环温比较；
方案推送模块：用于针对不同类型接头，分别编写标准化检修、试验作业指导书，将作业指导书根据接头类型关联至系统信息档案，当接头出现故障时，自动推送相应方案；
移动终端：用于实时化提取资料；采用AR技术，通过移动终端拍摄金具接头，自动识别接头，在移动终端显示所有相关信息,为现场运维人员提供准确详细的金具接头支撑材料；当故障发生时，在接头平面布置图中定位故障位置，同步传输至移动终端，以使运检人员快速准确找到故障点。
其中，如图1所示，故障预测模块的故障判定方法为：
1）判断热点温度是否大于110℃，若是则判断为危急缺陷，若不是，则进入下一步；
2）判断热点温度是否大于80℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
3）判断三项温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
4）判断单位时间温度上升量是否大于5℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
5）判断同时间段同设备型号温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
6）判断不同时间段同设备温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则判断为正常。
以下以金华换流站为例具体说明。
①设备管理：接头命名双重化，档案管理集成化
对站内3000多个接头逐一进行命名，并制作现场标识牌，将金具接头设备型号、设备厂家、载流密度等基础信息集成入系统中对应的接头档案。系统内金具档案显示图如图2所示。直流场主通流回路接头双重名称如表1所示，
表1：直流场主通流回路接头双重名称表
②故障预测：编写故障判定算法，智能化预测。金具接头告警判据决策树如图1所示。
综合判断制订策略：单个热点告警温度、单个热点温度上升趋势报警、三相温差比较、同型号设备在同功率同环温数据比较、与历史同功率同环温比较。
③方案推送：制定标准化作业指导书，系统自动推送检修方案
针对不同类型接头，分别编写标准化检修、试验作业指导书，将作业指导书根据接头类型关联至系统信息档案，当接头出现故障时，自动推送相应方案。
④系统连接移动终端，资料提取实时化
采用AR技术，通过移动终端拍摄金具接头，系统自动识别接头，即可在移动终端显示所有相关信息,为现场运维人员提供准确详细的金具接头支撑材料。
当故障发生时，系统会在接头平面布置图中定位故障位置，同步传输至移动终端，方便运检人员快速准确找到故障点。如图3所示。
以下以金华换流站为例具体说明其产生的作用。
1、经济效益
运用系统前，平均接头故障处理需要5天，运用系统后，处理时间可减少50%以上。在2016年至今的4次故障处理中，平均减少停电时间3天。
直接经济效益：减少了人力成本，降低了工时，按一次停电处理20人，每天每人工作8小时计算，已减少480工时。
间接经济效益：功率按一天减少4000MW计算，已减少损失2亿8800万元。
2、社会效益
本项目创新性改变了特高压换流站的金具管理模式，有效降低金具接头发热故障重复发生率，缩短抢修工期，节约快速复电时间，大幅度提升特高压直流的供电服务质量，支撑特高压长周期安全稳定运行，在缓解能源供应紧张、保障国家能源安全方面有积极的社会效益。
3、应用前景
随着特高压技术在全球能源互联网布局，该系统一方面由国内自主研发，填补行业内该专业空白，可作为行业首例对外进行展示；另一方面可以用于支撑国网特高压工程在金具接头领域的科学管理，目前全国换流站为标准化设计，该系统只需更新基础数据，就可转化应用；该系统的设计研发思路可嫁接移植到其他设备的管理中来，将设备管理由粗放化向精益化转变。
以上图1所示的换流站金具接头运检管控系统及其工作方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
Claims (4)
1.换流站金具接头运检管控系统，其特征在于包括：
设备管理模块：接头命名双重化，包括用于现场标识的现场命名及用于档案管理的档案命名，现场命名与档案命名相关联，进行档案管理集成化，对站内接头逐一进行命名，并制作现场标识牌，将基础信息集成入系统中对应的接头档案；基础信息包括金具接头设备型号、设备厂家、载流密度；
故障预测模块：用于根据制定的故障判定方法进行智能化预测；综合判断制订策略包括：单个热点告警温度、单个热点温度上升趋势报警、三相温差比较、同型号设备在同功率同环温数据比较、与历史同功率同环温比较；
方案推送模块：用于针对不同类型接头，分别编写标准化检修、试验作业指导书，将作业指导书根据接头类型关联至系统信息档案，当接头出现故障时，自动推送相应方案；
移动终端：用于实时化提取资料；采用AR技术，通过移动终端拍摄金具接头，自动识别接头，在移动终端显示所有相关信息,为现场运维人员提供准确详细的金具接头支撑材料；当故障发生时，在接头平面布置图中定位故障位置，同步传输至移动终端，以使运检人员快速准确找到故障点；
标准化管理—首创金具接头规范命名，编写作业指导书：
将换流站金具接头纳入主设备管理，对其进行双重化命名，首绘换流站一次主通流回路金具接头平面布置图，帮助运维人员快速准确定位接头，提高运维效率；针对不同类型接头，制定检修和试验工艺标准，降低接头故障重复发生率；
集成化管理—首次建立金具接头电子档案，实现资料快速查找：
将金具接头的历史数据、特征信息、实物模型，集成电子档案，实现一键查询；
智能化预测—首创故障判定算法，实现故障预测告警：
根据实时温度数据，智能演算，及时告警，使运维人员能准确掌握设备运行情况，减少直流停运次数；
自动化推送—首次自动推送事故处理方案，提高故障处理效率：
更新传统金具接头运检模式，采取经系统多信息综合考量后，自动推送方案的模式，进一步协助运检人员准备分析故障，节约处理故障时间，保证故障处理正确率；
实时化查询—首次在现场设备信息提取中运用AR技术：
运检人员可在设备现场一次性调取所有金具接头信息，无需再至主控后台查询、人工翻阅查找，信息提取速度大幅提升。
2.根据权利要求1所述的换流站金具接头运检管控系统，其特征在于：故障预测模块的故障判定方法为：
1）判断热点温度是否大于110℃，若是则判断为危急缺陷，若不是，则进入下一步；
2）判断热点温度是否大于80℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
3）判断三项温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
4）判断单位时间温度上升量是否大于5℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
5）判断同时间段同设备型号温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
6）判断不同时间段同设备温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则判断为正常。
3.采用权利要求1所述的换流站金具接头运检管控系统的换流站金具接头运检管控方法，其特征在于包括以步骤：
1）设备管理步骤：接头命名双重化，包括用于现场标识的现场命名及用于档案管理的档案命名，现场命名与档案命名相关联，进行档案管理集成化，对站内接头逐一进行命名，并制作现场标识牌，将基础信息集成入系统中对应的接头档案；基础信息包括金具接头设备型号、设备厂家、载流密度；
2）故障预测步骤：制定的故障判定方法，并根据制定的故障判定方法进行智能化预测；制定的故障判定方法时采用综合判断制订策略，综合判断制订策略包括：单个热点告警温度、单个热点温度上升趋势报警、三相温差比较、同型号设备在同功率同环温数据比较、与历史同功率同环温比较；
3）方案推送步骤：用于针对不同类型接头，分别编写标准化检修、试验作业指导书，将作业指导书根据接头类型关联至系统信息档案，当接头出现故障时，自动推送相应方案；
4）移动终端实施步骤：用于实时化提取资料；采用AR技术，通过移动终端拍摄金具接头，自动识别接头，在移动终端显示所有相关信息,为现场运维人员提供准确详细的金具接头支撑材料；当故障发生时，在接头平面布置图中定位故障位置，同步传输至移动终端，以使运检人员快速准确找到故障点。
4.根据权利要求3所述的换流站金具接头运检管控方法，其特征在于：故障预测模块的故障判定方法包括以步骤：
201）判断热点温度是否大于110℃，若是则判断为危急缺陷，若不是，则进入下一步；
202）判断热点温度是否大于80℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
203）判断三项温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
204）判断单位时间温度上升量是否大于5℃，若是则判断为严重缺陷，若不是，则进入下一步；
205）判断同时间段同设备型号温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则进入下一步；
206）判断不同时间段同设备温差是否大于20℃，若是则判断为一般缺陷，若不是，则判断为正常。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 311232, No. 318, Red Ken Road, Xiaoshan District, Zhejiang, Hangzhou Applicant after: National network Zhejiang Electric Power Co., Ltd. maintenance branch Applicant after: State Grid Co., Ltd. Applicant after: Zhejiang Electric Power Co., Ltd. Address before: 311232, No. 318, Red Ken Road, Xiaoshan District, Zhejiang, Hangzhou Applicant before: Maintenance ancillary firm of State Grid Zhejiang Electric Power Company Applicant before: State Grid Corporation Applicant before: State Grid Zhejiang Electric Power Company |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |