刍议特高压变电站在线监测系统探析

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1、刍议特高压变电站在线监测系统探析（国核电力规划设计研究院）摘要：变电站在线监测智能电子设备通过相关标准通信方式采集并上传一次设备的状态信息到综合应用服务器等站控层装置，是变电站一体化监控系统的重要组成部分，对其进行功能测试是保证系统正常运行的基础。木文就特高压变电站在线监测系统进行了分析。关键词：特高压变电站；在线监测系统在电力系统的实际建设和发展过程中，应实现在线监测平台的建立和完善，利用在线监测手段来对变电站设备电气检修工作中存在的问题进行有效弥补,从而有助于电力系统运行稳定性和安全性的提高。一、在线监测技术1.1智能传感器技术智能传感器技术最早是由美国宇航局提出的，用于处理宇宙飞船观测

2、到的大量的空间数据。它已经从过去的单一化向集成化、微型化和网络化方向发展，并随着无线通信技术和物联网概念的提出和发展越来越受到关注。智能传感器在传统传感器基础上集成了神经网络及多传感器信息融合等新技术，是智能一次设备状态信息获取的源头，可以实现所采集数据的传输、存储、自我分析、关联关系的自我判断等功能。传统传感辭以机电测量为基础，有易受电磁干扰、灵敏度低、绝缘性能差、可靠性低等缺点。而智能传感器通过软件技术实现高精度的信息采集，促进了测量技术的进步；具有一定的自动编程能力，解决了数据不稳定、信息采集可行性问题；性价比高，易于安装与维护；集成度高、体积小，能有效防止破坏，电磁兼容性良好，易于实

3、现故障诊断，为电网的故障诊断提供理论基础；同时具有实现智能数据交换与远程控制的软硬件,是实现智能一次设备在线监测的核心技术。1.2智能信息处理技术智能信息处理技术是将不完整、不精确、不确定的知识和信息进行处理的过程与方法，知识获取与数据挖掘是实现信息智能处理的关键手段。随着多数据源在电力系统中的广泛使用，数据的获取越来越便捷，信息量大幅度增长，在提高电网在线监测与诊断的同时又加重了数据处理的负担，数据挖掘通过信息描述、关联关系分析以及历史数据的聚类分析和偏差分析为智能设备的在线监测提供可靠、准确的数据基础。智能信息处理技术最早应用于医用CT机的图像处理以及智能测量仪器等高自动化监测设备中。目

4、前随着计算机技术和信号处理技术的发展，智能信息处理技术中的人工神经网络、模糊集、粗糙集、信息融合等技术应用于电网故障诊断领域，用于解决不确定信息的问题。13数据传输技术信息传递的实时性与准确性是设备在线监测技术的重要基础。目前随着WAMS在电力系统的广泛使用，更多带有准确吋标的量测数据可以为在线监测系统使用，但这要求通信系统具有高可靠性、低误码率以及良好的鲁棒性和冗余性。其技术要求具体包括：支持保护和控制信息的高速、实吋通信；支持电力系统中应用的宽带网；能够访问所有的一次设备以及在部分网络出现故障时能够持续工作。0前数据传输的网络主要采用光纤通信、无线通信或者两者结合的方式组建，实现在线监测

5、系统与设备之间信息的传递。光纤通信可选择以太网无源光网络技术组网，实现网络上数据的传递和信息的综合；无线专网将无线接入点接入最近的光网络单元，负责在线监测装置与无线接入点之间的通信。二、特高压变电站绝缘在线监测系统结构随着变电站自动化技术的发展，通过丰富的通信手段，绝缘在线监测系统可以将变电站内所有在线监测设备所采集的绝缘特性测量值综合到变电站绝缘在线监测工作站内，并对数据提供综合浏览、存储及分析服务，从而更全面地掌握变电站内电气设备的运行状况。某变电站的各种在线测量装置采集现场状态量后，分别通过各种通信方式与lOOOkV继电器小室的NSC3OO通信控制器通信，由NSC300通信控制单元对监

6、测数据进行规约转换，然后上送站控层绝缘在线监测工作站，由工作站完成对数据的处理和显示。绝缘在线监测系统单独组网，与变电站自动化监控系统网络彼此独立。三、变压器绝缘在线监测3.1TM8在线油色谱TM8系列变压器油中气体色谱在线监测仪是华电云通原装进口美国Serveron公司的产品。TM8可以进行全面的变压器绝缘溶解气体分析(DGA)诊断，包括可以对8种关键故障气体成分(H2,CO,C02,CH4,C2H4,C2H6,C2H2,02)、油中水分、油温、环境温度、变压器负载等进行相关分析。TM8数据支持所有IEEE和IEC中的变压器故障诊断工具，能达到快速报警和对故障的演示进行分析，在诊断工具上使

7、用在线DGA数据给岀了新的视角。TM8系统工作原理如图1所示。图1中变压器油在油箱内部进行循环流动oTM8监测系统在变压器油箱中部通过油泵抽取流动的油样，注入气体分离器，在分离器中通过毛细管束实现油中气体和真空空间的动态平衡，并且在油压作用下油样一直处于流动状态。气体被气路部分的微泵抽入注入池，通过和载气混合，并在载气的压力下推入色谱柱。从色谱柱分离出来的各种气体进入热导池进行定量监测，监测结果通过微控制器进