張　健　郭躍男　馮海濤　張光中（黑龍江省電力科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150030）

變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測方法和配置分析

張健郭躍男馮海濤張光中
（黑龍江省電力科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150030）

本文針對變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測方法和配置，對變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)進行詳細介紹，分析其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，闡述系統(tǒng)工作過程，并提出在線監(jiān)測裝置選取應(yīng)注意的問題，希望能夠為我國電網(wǎng)公司建設(shè)提供一點理論支持。

變電站；一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)；方法；配置

隨著社會經(jīng)濟的不斷進步，人們生活水平不斷提高，對電力供應(yīng)也有著越來越高的需求。這就需要電力行業(yè)進行進一步的發(fā)展與優(yōu)化。其中變電站一次設(shè)備在線檢測系統(tǒng)對于提高電力設(shè)備的可靠性、環(huán)保性以及經(jīng)濟性而言有著十分重要的意義與作用，需要我們針對此展開深入的研究與大力的發(fā)展。根據(jù)變電站相關(guān)技術(shù)原則，對一次設(shè)備在線監(jiān)測方法的應(yīng)用主要基于對全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享標準化的要求之下，實現(xiàn)信息采集、測量、控制等一系列操作的自動化，并與實際需求相結(jié)合，對電網(wǎng)相應(yīng)控制與調(diào)節(jié)的智能化與自動化等提供支持。這就需要原有變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進行進一步的改進與優(yōu)化，特別是對于實時監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性與高效性必須得到有效提高，如此才能夠使變電站設(shè)備在線監(jiān)測得到有效實現(xiàn)。

1 變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)概述

所謂的變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，就是為了使輸變電設(shè)備狀態(tài)運行的檢修管理得以有效實現(xiàn)，使輸變電行業(yè)生產(chǎn)運行機器管理水平得到有效提高，進而實現(xiàn)精細化管理。通過對不同傳感器技術(shù)、通信技術(shù)以及信息技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)對輸變電設(shè)備運行狀態(tài)的管理與控制水平得到有效提高，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測與有效的診斷、評估以及預(yù)測。由此可見，為了使電網(wǎng)智能化水平得到有效提高，就必須加強對在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)與推動，使輸變電設(shè)備狀態(tài)運行的有效管理得以實現(xiàn)，這對于整個電力行業(yè)的發(fā)展而言有著十分重要的意義與作用。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進，現(xiàn)階段針對變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)與研究越來越深入。本文以IEC61850BI為準，對變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化與建設(shè)方案進行闡述與構(gòu)建，并說明相關(guān)建設(shè)原則，為監(jiān)測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、工作流程以及相關(guān)監(jiān)測裝置的合理選取提供強有力的保障，希望能夠為變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)提供一點理論支持。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述

我國電網(wǎng)公司智能變電站設(shè)計規(guī)范支出，采用IEC61850標準的監(jiān)測系統(tǒng)，并在智能變電站的數(shù)據(jù)平臺中實現(xiàn)對其的應(yīng)用。相關(guān)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測智能終端模塊的建模工作主要參考IEC61850標準，以此使變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的相關(guān)處理得以有效實現(xiàn)，具體包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析以及對數(shù)據(jù)的診斷分析。在變電站現(xiàn)場，采用間隔控柜的方式，進行系統(tǒng)中傳感器、監(jiān)測單元、電源以及通訊模塊等的配置，并根據(jù)電壓等級，采用區(qū)域組合的方式，對其進行劃分，然后進行匯總，在電站保護室狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)屏進行數(shù)據(jù)采集以及狀態(tài)分析。分層分布式結(jié)構(gòu)為變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，傳感器與現(xiàn)場采集單元是過程層的主要配置。其中，一次設(shè)備廠家會在設(shè)備內(nèi)部直接安裝各類傳感器，而根據(jù)監(jiān)測功能，會配置相應(yīng)的現(xiàn)場采集單元。為了使站控層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的負擔(dān)得以減輕，避免整個站控系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性受到影響，全站采用的是綜合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一定的綜合性與獨立性。該系統(tǒng)應(yīng)用的狀態(tài)監(jiān)測后臺機具備更多的功能，包括數(shù)據(jù)的采集與存儲、故障報警、診斷等等，數(shù)據(jù)采集內(nèi)容以一次設(shè)備狀態(tài)的主要信息，進而使變電站整體的狀態(tài)監(jiān)測得以實現(xiàn)，并實現(xiàn)了對信息的可視化展示，通過向狀態(tài)檢修系統(tǒng)主站的數(shù)據(jù)信息傳輸，接收主站以設(shè)備故障分析與診斷結(jié)果為參考，提出有效的調(diào)整與改進建議，以此支持電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的綜合管理以及對設(shè)備的全壽命周期的有效管理。系統(tǒng)與計算機監(jiān)測系統(tǒng)后臺通信以IEC61850為準。

3 系統(tǒng)工作過程分析

狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)工作過程主要包括：傳感器對各電力功能元件的狀態(tài)信息進行實時采集，并通過點對點的方式實現(xiàn)向現(xiàn)場采集單元的傳輸。在變電站監(jiān)測現(xiàn)場安裝現(xiàn)場采集單元，并以現(xiàn)場總線的方式，實現(xiàn)與監(jiān)測中心服務(wù)器的自動實時通信，并進行狀態(tài)參數(shù)的上傳。監(jiān)測中心對各個監(jiān)測單元進行控制與管理，并對狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行采集與存儲，然后診斷與分析站內(nèi)各電力功能元件的運行狀態(tài)，并融合相關(guān)數(shù)據(jù)，進行運行與檢修管理數(shù)據(jù)庫的建立，并以IEC61850為協(xié)議，采用的通信方式為監(jiān)控后臺通信，并進行故障預(yù)警，實現(xiàn)對電力功能元件狀態(tài)信息的有效檢修與管理。全站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)完成整合之后，實現(xiàn)了對全局狀態(tài)信息的收集，并且成為了一個平臺來進行設(shè)備狀態(tài)信號的發(fā)布，同時還具備了設(shè)備故障的診斷、運行以及檢修維護的咨詢與管理的功能。一方面，如此可以對綜合數(shù)據(jù)平臺中的數(shù)據(jù)加以充分利用，提高數(shù)據(jù)的可靠性與有效性；另一方面，變電站自動化系統(tǒng)可以借助此進行自動化系統(tǒng)的報表，完成相關(guān)動作，同時還具備對設(shè)備狀態(tài)信息的實時監(jiān)測與預(yù)警分析，為設(shè)備運行狀態(tài)的有效管理提供強有力的支持。目前，變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要監(jiān)測項目包括對容性設(shè)備絕緣、氧化鋅避雷器的在線監(jiān)測、斷路器動作特性的在線監(jiān)測、無線測溫系統(tǒng)監(jiān)測、變壓器在線監(jiān)測以及SF6氣體密度與微水在線監(jiān)測等等。由此可見，變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用非常廣泛，在電網(wǎng)公司運行與生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。

4 在線監(jiān)測裝置選取應(yīng)注意的問題

在選取在線監(jiān)測裝置的過程中，必須對現(xiàn)場情況進行具體分析，并嚴格遵循相關(guān)原則。首先，就使用壽命而言，要確保在線監(jiān)測裝置比被檢測設(shè)備大，就可靠性而言，在線監(jiān)測裝置也應(yīng)強于被監(jiān)測設(shè)備。其次，在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測量的設(shè)置應(yīng)以電力設(shè)備故障率最高的狀態(tài)量為主要參考依據(jù)。再者，還需要重點監(jiān)測重要負荷的間隔。此外，還應(yīng)對測量精度進行嚴格控制，避免精度過高而產(chǎn)生較高的成本，通常情況下要以實際檢測項目的精度要求為準。

結(jié)語

綜上所述，變電站一次設(shè)備在線監(jiān)測方法與配置對于變電站的發(fā)展而言有著十分重要的意義。其能夠有效提高電網(wǎng)公司生產(chǎn)的工作效率與工作質(zhì)量，實現(xiàn)精細化管理，為設(shè)備故障的診斷與分析提供強有力的支持，使設(shè)備的正常運行得到保障。

[1]蔣松，油錫存.智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用與研制[J].黑龍江科學(xué)，2014，5 （04）：266-267.

[2]陳安偉，樂全明，張宗益，等.智能變電站一次主設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)工程實現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，36（13）：110-115.

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