CN113991873A - 一种智能变电站设备运维集控平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力设备运维技术领域，尤其涉及一种智能变电站设备运维集控平台系统。一种智能变电站设备运维集控平台系统，包括生产监控平台、区域运维管理平台和多个设备运维管理平台；多个所述设备运维管理平台分别设置于对应的变电站内，所述设备运维管理平台包括网络交换模块、在线监测模块和巡检监控模块，所述在线监测模块和所述巡检监控模块分别通过所述网络交换模块与所述区域运维管理平台进行数据交互。所述智能变电站设备运维集控平台系统，能够实现多个变电站运行状态的统一管理和在线监控，有效提高运维效率，降低运维难度，解决了现有变电站管理平台数据分散、无法实时掌握变电站内设备状态，导致运维效率低、运维难度大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备运维技术领域，尤其涉及一种智能变电站设备运维集控平台系统。
背景技术
智能变电站是数字电网、智能电网发展的关键载体，目前变电站系统中，各个变电站的数据分散，缺乏对各个变电站的统一管理，在作业层面来看，大部分数据只停留在变电站内，不能得到充分的利用，且当变电站实行无人值守后，变电运检人员对管辖设备没有有效的监视手段，无法实时掌握站内设备的状态，导致对设备情况的了解周期长、反应慢，发生异常时，运维人员需要频繁进站检查设备，在运维班和变电站间反复往返，运维效率低下，运维难度高，因此，从管理、作业及数据三个层面来看，智能变电站迫切需要建立一体化的运维管控平台。
发明内容
针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种智能变电站设备运维集控平台系统，能够实现多个变电站运行状态的统一管理和在线监控，有效提高运维效率，降低运维难度，解决了现有变电站管理平台数据分散、无法实时掌握变电站内设备状态，导致运维效率低、运维难度大的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种智能变电站设备运维集控平台系统，包括生产监控平台、区域运维管理平台和多个设备运维管理平台；
多个所述设备运维管理平台分别设置于对应的变电站内，所述设备运维管理平台包括网络交换模块、在线监测模块和巡检监控模块，所述在线监测模块和所述巡检监控模块分别通过所述网络交换模块与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述在线监测模块用于对所述变电站中的设备运行状态进行在线监测，并将在线监测数据传输至所述区域运维管理平台，所述巡检监控模块用于对变电站进行巡检作业，并将巡检数据传输至所述区域运维管理平台，多个所述设备运维管理平台分别与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于采集各个所述设备运维管理平台传输的变电站状态数据；
所述生产监控平台与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于对多个所述设备运维管理平台进行远程管理，并将采集到的变电站状态数据传输至所述生产监控平台，所述生产监控平台用于对变电站状态数据进行查询和分析处理。
更进一步说明，所述生产监控平台包括市级生产监控平台和省级生产监控平台，所述市级生产监控平台与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述市级生产监控平台与所述省级生产监控平台进行数据交互；
所述市级生产监控平台用于对所述区域运维管理平台采集到的变电站状态数据进行查询和处理，并将变电站状态数据传输至所述省级生产监控平台，所述省级生产监控平台用于对所述市级生产监控平台传输的变电站状态数据进行分析，并根据分析结果确定运维处理信息，所述省级生产监控平台将运维处理信息通过所述市级生产监控平台传输至所述区域运维管理平台。
更进一步说明，还包括运维班组模块，所述区域运维管理平台通过正向专用安全隔离装置将数据备份至Web数据服务器，所述运维班组模块通过所述Web数据服务器获取各个变电站的变电站状态数据以及所述运维处理信息。
更进一步说明，所述在线监测模块包括变压器智能组件和GIS/断路器智能组件，所述变压器智能组件用于对变电站内的变压器设备进行测量、控制和监测，所述GIS/断路器智能组件用于对变电站内的GIS/断路器进行监测和控制。
更进一步说明，所述变压器智能组件包括油色谱在线监测设备、局放在线监测设备、套管绝缘在线监测设备、冷却单元在线监测设备、有载开关在线监测设备和工况信息在线监测设备；
所述GIS/断路器智能组件包括局放在线监测设备、断路器在线监测设备、避雷器绝缘在线监测设备和微水密度在线监测设备。
更进一步说明，所述在线监测模块还包括辅助监测智能组件，所述辅助监测智能组件包括容性设备在线监测设备、电缆局放在线监测设备、开关柜在线监测设备和蓄电池在线监测设备。
更进一步说明，所述巡检监控模块包括机器人巡检单元和视频监控单元，所述机器人巡检单元包括室内巡检机器人、室外巡检机器人和机器人控制装置，所述室内巡检机器人和所述室外巡检机器人通过无线通信与所述机器人控制装置进行数据交换；
所述视频监控单元包括视频摄像装置、红外热成像装置和视频监控控制装置，所述视频摄像装置和所述红外热成像装置用于获取音视频数据，并通过IP网络上传至所述视频监控控制装置。
更进一步说明，所述设备运维管理平台还包括辅助测控模块，所述辅助测控模块通过所述网络交换模块与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述辅助测控模块包括安全防范子系统、环境监控子系统、SF6气体监测子系统和消防报警子系统。
与现有技术相比，本发明的实施例具有以下有益效果：
1、通过设置所述区域运维管理平台，多个所述设备运维管理平台分别与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于采集各个所述设备运维管理平台传输的变电站状态数据，建立了一体化的管控平台，能够将各个变电站的信息统一接入所述区域运维管理平台，且实现各个变电站信息的统一管理，实现站内全景数据的分析应用，提高变电站的智能化运行管理水平；具体地，所述变电站状态数据包括在线监测数据和巡检数据，通过设置所述在线监测模块和所述巡检监控模块，能够实现对变电站的运行情况的在线监测以及巡检，实现在线监视的功能，所述区域运维管理平台能够及时掌握变电站内的设备状态，发生异常时，运维人员通过所述区域运维管理平台即能够得到运维处理的信息，有效提高运维效率，降低运维难度；
2、通过设置所述区域运维管理平台与生产监控平台两级平台部署的模式，以及设置所述市级生产监控平台和所述省级生产监控平台，能够与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述市级生产监控平台能够通过网络实现对变电站的数据查看，方便对变电站的现场情况进行掌控，当出现重要或者紧急的运维情况时，所述市级生产监控平台能够将变电站状态数据传输至所述省级生产监控平台，所述省级监控平台通过专家分析，能够确定运维处理信息，并通过所述市级生产监控平台传输至所述区域运维管理平台；
3、所述运维班组模块设有配备有运维班组人员和检修班组人员的变电站驾驶舱，所述运维班组模块的运维班组人员以Web浏览的方式对各个变电站的变电站状态数据进行查询，能够及时关注各个变电站的监控信息，且能够及时获取到运维处理信息，从而执行相应的运维操作。
附图说明
图1是本发明一个实施例的智能变电站设备运维集控平台系统的架构示意图；
图2是本发明一个实施例的智能变电站设备运维集控平台系统的设备运维管理平台的架构示意图；
图3是本发明一个实施例的智能变电站设备运维集控平台系统的设备运维管理平台的在线监测模块的架构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图3所示，一种智能变电站设备运维集控平台系统，包括生产监控平台、区域运维管理平台和多个设备运维管理平台；
多个所述设备运维管理平台分别设置于对应的变电站内，所述设备运维管理平台包括网络交换模块、在线监测模块和巡检监控模块，所述在线监测模块和所述巡检监控模块分别通过所述网络交换模块与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述在线监测模块用于对所述变电站中的设备运行状态进行在线监测，并将在线监测数据传输至所述区域运维管理平台，所述巡检监控模块用于对变电站进行巡检作业，并将巡检数据传输至所述区域运维管理平台，多个所述设备运维管理平台分别与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于采集各个所述设备运维管理平台传输的变电站状态数据；
所述生产监控平台与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于对多个所述设备运维管理平台进行远程管理，并将采集到的变电站状态数据传输至所述生产监控平台，所述生产监控平台用于对变电站状态数据进行查询和分析处理。
通过设置所述区域运维管理平台，多个所述设备运维管理平台分别与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于采集各个所述设备运维管理平台传输的变电站状态数据，建立了一体化的管控平台，能够将各个变电站的信息统一接入所述区域运维管理平台，且实现各个变电站信息的统一管理，实现站内全景数据的分析应用，提高变电站的智能化运行管理水平；具体地，所述变电站状态数据包括在线监测数据和巡检数据，通过设置所述在线监测模块和所述巡检监控模块，能够实现对变电站的运行情况的在线监测以及巡检，实现在线监视的功能，所述区域运维管理平台能够及时掌握变电站内的设备状态，发生异常时，运维人员通过所述区域运维管理平台即能够得到运维处理的信息，有效提高运维效率，降低运维难度。
所述智能变电站设备运维集控平台系统能够实现多个变电站运行状态的统一管理和在线监控，有效提高运维效率，降低运维难度，解决了现有变电站管理平台数据分散、无法实时掌握变电站内设备状态，导致运维效率低、运维难度大的问题。
更进一步说明，所述生产监控平台包括市级生产监控平台和省级生产监控平台，所述市级生产监控平台与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述市级生产监控平台与所述省级生产监控平台进行数据交互；
所述市级生产监控平台用于对所述区域运维管理平台采集到的变电站状态数据进行查询和处理，并将变电站状态数据传输至所述省级生产监控平台，所述省级生产监控平台用于对所述市级生产监控平台传输的变电站状态数据进行分析，并根据分析结果确定运维处理信息，所述省级生产监控平台将运维处理信息通过所述市级生产监控平台传输至所述区域运维管理平台。
通过设置所述区域运维管理平台与生产监控平台两级平台部署的模式，以及设置所述市级生产监控平台和所述省级生产监控平台，能够与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述市级生产监控平台能够通过网络实现对变电站的数据查看，方便对变电站的现场情况进行掌控，当出现重要或者紧急的运维情况时，所述市级生产监控平台能够将变电站状态数据传输至所述省级生产监控平台，所述省级监控平台通过专家分析，能够确定运维处理信息，并通过所述市级生产监控平台传输至所述区域运维管理平台。
更进一步说明，还包括运维班组模块，所述区域运维管理平台通过正向专用安全隔离装置将数据备份至Web数据服务器，所述运维班组模块通过所述Web数据服务器获取各个变电站的变电站状态数据以及所述运维处理信息。
更进一步说明，所述运维班组模块配备有运维班组人员和检修班组人员的变电站驾驶舱，所述运维班组模块的运维班组人员以Web浏览的方式对各个变电站的变电站状态数据进行查询，能够及时关注各个变电站的监控信息，且能够及时获取到运维处理信息，从而执行相应的运维操作。
更进一步说明，所述在线监测模块包括变压器智能组件和GIS/断路器智能组件，所述变压器智能组件用于对变电站内的变压器设备进行测量、控制和监测，所述GIS/断路器智能组件用于对变电站内的GIS/断路器进行监测和控制。
所述在线监测模块能够对变电站内各电力设备进行在线监测及控制，通过设置所述变压器智能组件和所述GIS/断路器智能组件，能够实现对变电站内的变压器和GIS/断路器进行在线监测，实时采集变电站内的变压器和GIS/断路器的运行数据，得到在线监测数据，保证对变电站设备运行监测的可靠性。
具体地，所述变压器智能组件包括油色谱在线监测设备、局放在线监测设备、套管绝缘在线监测设备、冷却单元在线监测设备、有载开关在线监测设备和工况信息在线监测设备；
所述GIS/断路器智能组件包括局放在线监测设备、断路器在线监测设备、避雷器绝缘在线监测设备和微水密度在线监测设备。
所述变压器智能组件中，所述油色谱在线监测设备能够对变压器等油浸电力设备进行在线监测，所述局放在线监测设备可以实时在线监测变压器内部的局部放电情况，所述套管绝缘在线监测设备可以对变压器内的高压套管、高压互感器等容性电力设备的介质损耗、末屏电流及电容量进行连续、实时、在线监测，及时掌握设备的绝缘状况，所述冷却单元在线监测设备能够对变压器冷却装置的运行状态进行实时采集，所述有载开关在线监测设备可以准确监测有载开关的实时运行状态，对有载开关的调档过程进行故障定位，所述工况信息在线监测设备用于对变压器运行所需基本参量实现就地数字化测量；需要说明的是，所述变压器智能组件中，所述油色谱在线监测设备、局放在线监测设备、套管绝缘在线监测设备、冷却单元在线监测设备、有载开关在线监测设备和工况信息在线监测设备均为现有的设备；
所述GIS/断路器智能组件中，所述局放在线监测设备可以实时在线监测GIS/断路器的局部放电情况，所述断路器在线监测设备能够对断路器状态实行在线监测，实时监测断路器的运行状态，并为设备的状态检修提供依据，所述避雷器绝缘在线监测设备能够实现对避雷器绝缘状态的在线监测，所述微水密度在线监测设备能够实现对断路器或GIS中的SF6气体状态进行在线监测，实现对气体温度、压力、密度、微水、露点的监测功能；需要说明的是，所述GIS/断路器智能组件中，所述局放在线监测设备、断路器在线监测设备、避雷器绝缘在线监测设备和微水密度在线监测设备均为现有的设备；
所述变压器智能组件和所述GIS/断路器智能组件能够分别对变电站内的变压器和GIS/断路器进行全方位的实时在线监测，为运维工作的实时进行提供数据基础，实现所述区域运维管理平台对变电站的在线监测数据进行采集的功能，且实现区域运维管理平台对多个变电站运行状态的远程监控。
此外，通过设置变电站状态接入控制器(CAC)，变电站状态接入控制器(CAC)能够将在线监测数据统一汇总后，通过网络交换机统一实现站端和主站的数据转发。
具体地，所述在线监测模块还包括辅助监测智能组件，所述辅助监测智能组件包括容性设备在线监测设备、电缆局放在线监测设备、开关柜在线监测设备和蓄电池在线监测设备。
所述容性设备在线监测设备能够对变电站内的变压器套管、电容型电压互感器、耦合电容器等设备的实时状态参量进行在线监测和诊断；所述电缆局放在线监测设备能够有效地去除现场环境中的干扰，准确提取局部放电信号，判断设备的运行状况；通过设置所述开关柜在线监测设备，能够通过同时监测局部放电产生的特高频信号、暂态地电压和超声波信号实现对开关柜绝缘状态的监测；所述蓄电池在线监测设备能够实现变电站内蓄电池的状态监测及分析，以电池内阻、端电压为主要监测参数，对电池性能状态进行在线监测。
更进一步说明，所述巡检监控模块包括机器人巡检单元和视频监控单元，所述机器人巡检单元包括室内巡检机器人、室外巡检机器人和机器人控制装置，所述室内巡检机器人和所述室外巡检机器人通过无线通信与所述机器人控制装置进行数据交换；
所述视频监控单元包括视频摄像装置、红外热成像装置和视频监控控制装置，所述视频摄像装置和所述红外热成像装置用于获取音视频数据，并通过IP网络上传至所述视频监控控制装置。
通过设置所述机器人巡检单元，所述机器人巡检单元包括室内巡检机器人和室外巡检机器人，能够对各个变电站的室内和室外环境进行巡检，所述机器人控制装置能够接收所述室内巡检机器人和室外巡检机器人巡检得到的巡检数据，比如巡检视频，所述视频监控模块能够对各个变电站的设备和场景进行实时的视频监控，通过对变电站现场进行在线的巡检监控，能够及时观察和发现变电站的运行状态，保证监控效果。
更进一步说明，所述设备运维管理平台还包括辅助测控模块，所述辅助测控模块通过所述网络交换模块与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述辅助测控模块包括安全防范子系统、环境监控子系统、SF6气体监测子系统和消防报警子系统。
通过设置所述安全防范子系统、环境监控子系统、SF6气体监测子系统和消防报警子系统，能够对变电站内的安全防范状态实现实时监控，且实时对变电站内的环境进行监控，对站室内环境SF6浓度和氧气含量监控，以及及时实现消防报警，辅助实现变电站状态的测控。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，包括生产监控平台、区域运维管理平台和多个设备运维管理平台；
多个所述设备运维管理平台分别设置于对应的变电站内，所述设备运维管理平台包括网络交换模块、在线监测模块和巡检监控模块，所述在线监测模块和所述巡检监控模块分别通过所述网络交换模块与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述在线监测模块用于对所述变电站中的设备运行状态进行在线监测，并将在线监测数据传输至所述区域运维管理平台，所述巡检监控模块用于对变电站进行巡检作业，并将巡检数据传输至所述区域运维管理平台，多个所述设备运维管理平台分别与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于采集各个所述设备运维管理平台传输的变电站状态数据；
所述生产监控平台与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述区域运维管理平台用于对多个所述设备运维管理平台进行远程管理，并将采集到的变电站状态数据传输至所述生产监控平台，所述生产监控平台用于对变电站状态数据进行查询和分析处理。
2.根据权利要求1所述的智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，所述生产监控平台包括市级生产监控平台和省级生产监控平台，所述市级生产监控平台与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述市级生产监控平台与所述省级生产监控平台进行数据交互；
所述市级生产监控平台用于对所述区域运维管理平台采集到的变电站状态数据进行查询和处理，并将变电站状态数据传输至所述省级生产监控平台，所述省级生产监控平台用于对所述市级生产监控平台传输的变电站状态数据进行分析，并根据分析结果确定运维处理信息，所述省级生产监控平台将运维处理信息通过所述市级生产监控平台传输至所述区域运维管理平台。
3.根据权利要求2所述的智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，还包括运维班组模块，所述区域运维管理平台通过正向专用安全隔离装置将数据备份至Web数据服务器，所述运维班组模块通过所述Web数据服务器获取各个变电站的变电站状态数据以及所述运维处理信息。
4.根据权利要求1所述的智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，所述在线监测模块包括变压器智能组件和GIS/断路器智能组件，所述变压器智能组件用于对变电站内的变压器设备进行测量、控制和监测，所述GIS/断路器智能组件用于对变电站内的GIS/断路器进行监测和控制。
5.根据权利要求4所述的智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，所述变压器智能组件包括油色谱在线监测设备、局放在线监测设备、套管绝缘在线监测设备、冷却单元在线监测设备、有载开关在线监测设备和工况信息在线监测设备；
所述GIS/断路器智能组件包括局放在线监测设备、断路器在线监测设备、避雷器绝缘在线监测设备和微水密度在线监测设备。
6.根据权利要求4所述的智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，所述在线监测模块还包括辅助监测智能组件，所述辅助监测智能组件包括容性设备在线监测设备、电缆局放在线监测设备、开关柜在线监测设备和蓄电池在线监测设备。
7.根据权利要求1所述的智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，所述巡检监控模块包括机器人巡检单元和视频监控单元，所述机器人巡检单元包括室内巡检机器人、室外巡检机器人和机器人控制装置，所述室内巡检机器人和所述室外巡检机器人通过无线通信与所述机器人控制装置进行数据交换；
所述视频监控单元包括视频摄像装置、红外热成像装置和视频监控控制装置，所述视频摄像装置和所述红外热成像装置用于获取音视频数据，并通过IP网络上传至所述视频监控控制装置。
8.根据权利要求1所述的智能变电站设备运维集控平台系统，其特征在于，所述设备运维管理平台还包括辅助测控模块，所述辅助测控模块通过所述网络交换模块与所述区域运维管理平台进行数据交互，所述辅助测控模块包括安全防范子系统、环境监控子系统、SF6气体监测子系统和消防报警子系统。
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