产品介绍:“智能变电站设备状态监测系统”是深圳市爱科赛科技有限公司基于多年研发及多行业现场实用经验,运用嵌入式软件技术、数据库技术、采集控制技术、视频技术、组态技术、传感技术、IEC61850规约技术、激光检测技术、网络通信技术、无线传输技术自主开发的针对输变电设备的安全生产综合管理平台,系统包括设备运行周边环境、杆塔、线路、GIS、变压器、断路器等设备运行状态监测,并集成故障测距、雷电监测、污秽测报、可靠性分析、电网稳定、无功优化、绝缘监测、变压器在线监测等功能系统,为电网安全生产指挥提供数字化操作平台。智能化变电站综合监控管

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智能变电站设备状态监测系统平台

2013-10-29 16:59 来源:深圳市爱科赛科技有限公司 

产品介绍:

“智能变电站设备状态监测系统”是深圳市爱科赛科技有限公司基于多年研发及多行业现场实用经验,运用嵌入式软件技术、数据库技术、采集控制技术、视频技术、组态技术、传感技术、IEC61850规约技术、激光检测技术、网络通信技术、无线传输技术自主开发的针对输变电设备的安全生产综合管理平台,系统包括设备运行周边环境、杆塔、线路、GIS、变压器、断路器等设备运行状态监测,并集成故障测距、雷电监测、污秽测报、可靠性分析、电网稳定、无功优化、绝缘监测、变压器在线监测等功能系统,为电网安全生产指挥提供数字化操作平台。智能化变电站综合监控管理系统将给传统管理模式带来深远影响,实现了对资源环境信息的科学管理、综合分析与评价并提供辅助决策,形成了高效的运作体系,通过Internet或Intranet网络实现系统各部门之间的资源环境信息共享。

系统工作流程

数据采集层:

数据采集层采集各类电力设备在线监测装置、RTU及综合自动化系统的相关数据;

数据集中层:

对数据采集层的信息集中、整理、上报;对地市供电局调度自动化系统数据断面的获取和上报;从生产MIS系统动态获取设备数据;

数据整合层:

由部署在地市监测诊断中心的iTSMS二级监控管理平台对来自110KV及以下电压等级变电站的设备数据进行汇总分析、诊断、存储;

部署在省公司监测诊断中心的iTSMS一级监控管理平台对来自220KV及以上电压等级变电站的设备数据进行汇总分析、诊断、存储。

高级应用层:

系统高级应用功能包括:获取并处理输变电设备相关基础资料以及设备实时/历史数据等反映设备健康状态的特征参数,评价设备当前健康状况,预测缺陷发展趋势。对状态劣化和趋势不良的设备及时发布状态预警信息,并进行有效的故障模式和原因的分析。最终通过综合优化维修策略模型分析,提出维修决策建议,并将决策建议传送到生产MIS系统,有效支持状态维修和调度优化工作的具体实施。

系统数据交互流程

流程说明:

1、变电站的110kv及以下电压等级设备的在线监测数据集中至各变电站的综合接入单元,通过综合数据网将监测数据发送至地市供电局监控管理系统。

2、地市供电局监控管理系统同时从地区调度自动化系统中获取110kv及以下电压等级电力设备的调度自动化数据。

3、地市供电局监控管理系统向本局生产MIS系统发送110kv及以下电压等级电力设备诊断结果。

4、在线监测专业系统的数据经过数据库中间件进入系统的关系数据库。

5、省公司监控管理系统从公司生产管理信息系统获取220kv及以上电压等级设备信息数据。

6、地市供电局监控管理系统从本局生产MIS系统获取110kv及以下设备信息。

7、对本局变电站110kv及以下的电力设备诊断需求上送。

8、220kv及以上电压等级设备的诊断由省公司监控管理系统完成,诊断结果发送至省公司生产MIS系统。

9、省公司生产MIS系统将220kv及以上电压等级设备的诊断结果发送至地市供电局生产MIS系统。

10、地市供电局生产MIS系统统一进行各电压等级设备的相关诊断结果发布。

11、变电站的110kv及以下电压等级电力设备的在线监测数据集中至各变电站的综合接入单元,通过综合数据网将监测数据发送至地市供电局监控管理系统。

12、110kv及以下电压等级电力设备的调度自动化数据通过综合数据网发送至省公司监控管理系统。

系统软件逻辑架构

系统逻辑架构描述各个层面内部的关键业务模块和层间的主要数据流。

(1)采集系统在逻辑上分为综合处理层、通信层、采集层三个层次,在每个层次中又可划分为若干子层和模块,各层次和模块形成统一的整体,协调完成系统完整的功能。

(2)综合处理层又分为监控管理业务应用、前置采集平台、数据管理平台三大部分。业务应用实现系统的各种采集管理、设备管理、负荷管理、状态管理、综合查询、WEB发布及基于所采集原始数据的各类统计分析应用的业务逻辑。前置采集平台根据采集任务调度机制进行监控设备状态信息、操作信息等采集,负责多种通信方式采集设备的网络接入和通信报文的加密解密,并进行规约解析和转换,完成数据入库和转发等功能;同时,前置采集平台接收采集业务应用的参数下发、数据召测指令进行设备远程维护,并接收终端控制执行指令对带控制功能的设备执行相关控制操作。

(3)通信层是采集主台和采集设备的纽带,提供有线和无线的通信信道,为工作站和设备的信息交互提供链路基础。主要采用的通信信道有:RS485/323/422、TCP/IP、3G/GPRS/CDMA无线公网。

(4)采集设备层是采集系统的信息底层,负责采集和提供整个系统的原始数据。

(5)对于与其他系统如综自系统、调度系统等系统的数据共享可根据不同的数据采用不同的共享方式。对于实时性要求不高的可以采用中间库方式,对于实时性要求高的,可以通过数据中心接口直接传送,这样可以保证系统数据的安全、稳定。

系统功能:

数据采集层功能

◆实时监测功能

在线监测装置能适应各种严酷户外环境,全天候连续监测设备早期故障特征,安装简便、运行可靠、便于维护。

抗干扰性能

具备完善的抗干扰技术手段,可有效抑制现场的各种干扰,保证监测结果稳定可靠。

自动报警功能

能够实时监测故障特征,根据预先设定的报警策略,可实现报警自动呼叫。

自动诊断功能

能准确判断缺陷严重程度,识别故障类型,判断缺陷位置和范围,并提供诊断报告,供运行人员参考采取必要的处理措施。

数据存储功能

对近期数据采用循环刷新的方法,以实现故障过程追忆;对长期监测数据,进行数据压缩,以反映缺陷的发展趋势;对故障报警数据、原始数据进行完整保存。

通讯功能

在线监测装置具备完善的通信接口,通讯规约以IEC61850为首选模式。可以远程查看测量数据,可进行远程参数设置和升级操作。

接入安全性

在线监测装置的接入不导致被监测设备的绝缘性能降低、密封破坏、接地通流能力下降等安全隐患。

数据集中层功能

◆ 至少可接入256台各种类型的在线测量装置;

◆ 完备的电力系统常用规约解析(IEC61850,IEC60870-5-104,IEC60870-5-101,CDT,MODBUS等);

◆ 实时测点数据库,具备数据处理能力,提供可在线编程的表达式计算功能;

◆ 能够暂存一定时间内的历史数据,循环存储;

◆ 同时支持IEC61850及其他规约如IEC60870-5-104的上传。支持诊断、调试、内核下载更新;

◆ 特殊规约的开发和动态下载。

数据整合层功能

◆ 数据获取功能

系统获取的数据包括:来自变电站的电力设备监测装置的监测数据、地区调度自动化系统实时远动数据断面、生产MIS系统的设备信息和现有在线监测专业系统的数据。系统具备采用交互方式获取各类数据的功能。

数据整合处理及存储功能

获取并经过处理的各类数据,形成具有统一标识和时间标签的数据,存储在中心系统的内存数据库和关系数据库中。

数据通讯功能

具备将中心系统的各种数据,以特定的规约(IEC104,IEC61850或SOA服务等方式)与外部实现交互。

配置和定义功能

以统一的可视化模型,实现对数据源及数据的配置、维护、转换。

展示功能

以丰富的可视化图形工具,提供友好而功能强大的人机界面,对中心系统的配置、运行工况、数据处理和设备诊断进行全方位的显示、修改和控制,给运行和使用人员提供多种交互手段。

权限管理功能

定义不同的用户级别,实现分级权限、分区域的显示、查询和修改。

GIS图形显示

实现中心系统内对变电站和线路的GIS图形显示和数据库引用、显示。

Web发布功能

诊断的结果以WEB数据发布的方式,传送给公司生产MIS,并通过它发布至省公司、各地市供电局、电科院的各职能部门。

远程维护/诊断功能

系统的数据来自各地市供电局和变电站。借助综合数据网,系统能够对分布在不同地点的变电站综合接入单元或下一级监测诊断服务器进行远程维护和远程控制,对其运行状态进行监视和诊断,进行扩充功能的自动下载。

高级应用层功能

智能化变电站综合监控管理系统高级应用功能包括:获取并处理输变电设备相关基础资料以及设备实时/历史数据等反映设备健康状态的特征参数,评价设备当前健康状况,预测缺陷发展趋势。对状态劣化和趋势不良的设备及时发布状态预警信息,并进行有效的故障模式和原因的分析。最终通过综合优化维修策略模型分析,提出维修决策建议,并将决策建议传送到生产MIS系统,有效支持状态维修和调度优化工作的具体实施。

完整的智能化变电站综合监控管理系统包含六大业务功能,即:信息获取、监测预警、故障诊断、状态评价、风险评估、维修策略。功能的划分只表示逻辑意义上功能的分类,并不代表实际的软件模块。系统应通过数据服务总线技术实现对外部系统异构数据的访问调用,并完成与生产MIS系统及其它外部系统的有效信息交互。

信息获取功能

信息获取功能模块为智能化变电站综合监控管理系统的输入和外部接口模块。本模块依据相关导则要求,建立输变电设备对象模型,通过相关接口设计与配置,从外部系统或装置中有效获取反映设备健康状态指标的各类设备基础数据、实时数据、检试数据和其他数据,为进一步的数据处理与判断提供完整的信息资源。

监测预警功能

监测预警模块实时监控状态量指标变化,对于超出状态预设范围的劣化指标,设定预警策略,根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发布预警信息,同时启动设备状态诊断模块,辅助分析具体部位和故障原因。

故障诊断功能

故障诊断模块对健康状态明显下降(可靠性下降状态、缺陷性状态、危急状态)的设备采用状态诊断方法诊断设备可能存在的故障原因和故障部位,为故障处理或状态恢复提供参考。

状态评价功能

状态评价模块依据输变电设备状态评价相关导则标准,对反映设备健康状态的各指标项数据进行分析评价,并最终得出设备总体健康状态等级。

风险评估功能

风险评估模块通过识别设备潜在的内部缺陷和外部威胁,分析设备遭到失效威胁后的资产损失程度和威胁发生概率,通过风险评估模型得出设备在电网中的风险等级。

维修决策功能

维修决策模块以设备状态评价结果为基础,综合考虑风险评估结论,建立设备状态和设备风险度二维关系模型,综合优化输变电设备维修次序、维修时间和维修等级安排。并依据状态维修导则确立的分级维修标准,确定具体的维修项目和维修时间,最终将建议结果递交设备管理人员或传送到相关的外部生产管理信息系统进行实施安排。

系统数据源

◆ 基础数据

包含设备类型、电压等级、设备型号、制造厂、出厂日期、投运日期、安装日期、容量、价值、设计寿命等在内的输变电设备主要技术特性数据,这些数据主要来源于生产MIS系统。

检试数据

各级巡视、检试、带电测量及预防性试验数据,包括:检修、预试、油化、继保、直流、远动自动化、巡视和带电测量等数据、这些数据主要来源于生产MIS系统。

实时数据

输变电设备实时状态在线监测数据,这些数据主要来自于变电站内各类在线监测装置;系统实时数据:系统运行工况信息,主要来自SCADA系统及保护测控装置。

环境信息

温度、湿度、气压、污秽、雷电等外部环境影响数据,这些数据主要来自于环境监测系统和雷电监测系统。

其他信息

反映设备运行工况的图形信息,如输电线路GIS信息,红外测温图、历史故障照片及相关图档资料等,包括各类缺陷信息(含家族性缺陷信息)、反措信息、技改信息等。

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