变电设备状态监测系统的设计方案

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目前，状态监测系统装置由各个厂家根据自己的理解实现，通信协议数据格式不统一，功能和接口各不相同，造成数据难以共享；电力企业控制中心端与各个变电站之间，以及中心端状态监测系统与其他系统之间，数据信息模型和通信接口高度异构，难以充分利用状态信息进行设备的状态评价，无法对设备的运行状况进行统筹分析，不能做出有效、经济的检修
第３２卷第１１期２０１１年１１月
电力建设ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１１Ｎｏｖ，２０１１ · ３１ ·
中图分类号：ＴＭ６３文献标志码：Ａ文章编号：１０００７２２９（２０１１）１１００３１０５
１２］方面具有重要意义［。
１建设目标和原则
变电设备状态监测系统的设计目标是面向国家电网公司坚强智能电网建设要求，结合“ 三集五大” 发展战略，依托生产管理信息系统（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ＰＭＳ），在公司范围内建立“ 两级部署、三级应用” 的统一变电设备状态监测系统，规范各类变电设备在线监测数据的接入，提供各种变电设备在线监测信息的展示、预警、分析、诊断、评估和预测功能，并集中为其他相关系统提供在线监测数据，实现变电设备状态的全面监测和状态运行管理。在总体设计目标的指导下，其主要设计原则包括以下方面：（１）系统设计必须坚持集约化和标准化原则，从
１］。决策［
鉴于此，急需规划变电设备状态监测系统建设，为生产管理提供在线监测信息。通过在国家电网公司建立起面向电网全局的变电设备状态监测系统，形成多点参数的分散监测、集中监控的系统布局，将现代化的监测技术和管理机制有效结合起来，形成完整、统一的输变电设备运行状态全局描述和资源信息库，把离散的设备状态信息资源按状态监测的角度进行深度整合、分析和应用，对全面提升变电专业的设备运行监视、状态分析、故障诊断和宏观决策能力等
３信息编码设计
３．１编码原则（１）唯一性。分析变电专业涉及状态监测的数据类型，定义代码对应于不同的对象，保证代码值和对象的一一对应关系。（２）适应性。充分考虑与其他相关信息系统的衔接，满足大范围数据交换和汇总的需要。对于已有的信息编码规范应尽量直接采用，不适用部分进行扩充或裁减。（３）扩展性。可随着变电设备在线监测技术的不断发展进行相应扩充，满足在线监测持续提高的要求。（４）易用性。从使用角度出发，面向实际应用，降低使用的复杂度。３．２编码方法信息编码主要采用分层、分类的编码方式。对于被监测变电设备、在线监测装置、综合监测单元和站端监测单元的编码均采用与ＰＭＳ一致的１７位编码，不再另行编码。３．３编码内容变电设备状态监测系统的信息编码根据应用范围可分为监测类型编码、监测数据编码和监测设备编ＧＤＷ５３４ —２０１０《变电设备在码，具体内容参见Ｑ／
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｔａｎｄａｒｄｓａｎｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｙｅａｒｓｏｆｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｉｎｐｒｏｊｅｃｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ａｄｅｓｉｇｎｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｓｔａｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＰＭＳ），ａｕｎｉｆｉｅｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ（ｓｔａｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓ “ ｔｗｏｌｅｖｅｌｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔｓ，ｔｈｒｅｅｇｒａｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ” ．ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｏｆ，ｔｈｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ａｃｃｅｓｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｔａｔｅＡｓａｒｅｓｕｌｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｒｅｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｆｏｒｓｔａｔｕｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｉｓｐｌａｙ，ｗａｒｎｉｎｇ，ａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｃｈｉｅｖｉｎｇｒｅａｌｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｐｒｏｖｉｄｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｃｒｉｔｉｃａｌｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｓｔａｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｓｔａｔｕｓｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；ｄｅｓｉｇｎｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｓｍａｒｔｇｒｉｄ摘要：依据相关技术标准和技术方案，并结合多年的项目实施经验，提出了一种变电设备状态监测系统设计方案。该设计方案依托生产管理信息系统，建立“ 两级部署、三级应用” 的统一变电设备状态监测系统，规范变电设备状态监测装置的数据处理、接入和控制，提供变电设备状态信息展示、预警、分析、诊断、评估和预测功能，实现重要变电设备状态和关键运行环境信息等的实时监测。关键词：变电设备；状态监测；状态检修；设计方案；智能电网ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００７２２９．２０１１．１１．００７
ＷＡＮＧＦｅｎｇ，ＹＡＮＣｈｕｎｙｕ，ＢＩＪｉａｎｇａｎｇ，ＳＨＩＹａｎｊｉｅ，ＹＵＡＮＳｈｕａｉ，ＹＡＮＧＹｕａｎ
（ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９２，Ｃｈｉｎａ）
［６］线监测系统技术导则》附录Ｂ。
２变电设备状态监测系统术语介绍
２．１在线监测装置在线监测装置指通常安装在被监测设备上或附近，用以自动采集、处理和发送被监测设备状态信息的监测装置（含传感器）。监测装置能通过现场总线、以太网、无线等通信方式与综合监测单元或直接与站端监测单元通信。２．２综合监测单元综合监测单元指以被监测设备为对象，接收与被监测设备相关的在线监测装置发送的数据，并对数据进行加工处理，实现与站端监测单元进行标准化数据通信的装置。２．３站端监测单元站端监测单元以变电站为对象，承担站内全部监测数据的分析和对监测装置、综合监测单元的管理；实现对监测数据的综合分析、预警功能，以及对监测装置和综合监测单元设置参数、数据召唤、对时、强制重启等控制功能，并能与主站进行标准化通信。２．４前置子系统前置子系统在本设计中专指那些已经投运的部署在变电站或地市公司的原有专用前置类系统。２．５状态信息接入控制器状态接入控制器（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＣＡＣ），是一种部署在变电站内的，能以标准方式连接站内各类在线监测装置或综合监测单元，接收它们所发出的标准化状态信息，并对它们进行标准化控制的设备。２．６状态信息接入网关机状态信息接入网关机（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｇａｔｅｗａｙ，ＣＡＧ），是一种部署在主站侧的，能以标准方
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
０引言
变电设备状态监测系统是智能电网输变电设备状态监测系统的重要组成部分，是实现设备状态管理，提升变电专业生产运行管理精益化水平的重要技术手段。系统通过各种传感器技术、广域通信技术和信息处理技术实现各类变电设备运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测。
基金资助项目：：国家电网公司科技项目（ＧＹ７１１０００５）。
变电设备状态监测系统的设计方案
王峰，阎春雨，毕建刚，是艳杰，袁帅，杨圆
（中国电力科学研究院，北京市，１００１９２）
ＤｅｓｉｇｎＳｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｔｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｆＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ
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电力建设
２卷第３
集约、统一、经济等角度简化和优化系统设计，突出标准化设计。（２）系统设计首先要面向公司坚强智能电网未来的长远发展
［３５］
ＡＣ，接收ＣＡＣ所发出的标准化状态信式远程连接Ｃ息，并对它们进行标准化控制的计算机。ＣＡＧ有变电ＣＡＧ和线路ＣＡＧ之分。２．７主站系统主站系统指能接入各类输变电设备状态监测信息，并集中存储、统一处理和应用的一种计算机系统。ＡＧ、线路ＣＡＧ、集中数据库、数主站系统包括变电Ｃ据服务、数据加工及各类状态监测应用功能模块。
，在此前提下，考虑发挥各网省已有
变电设备状态监测系统的作用，采取“ 统一设计、分阶段建设” 原则，实现系统建设的平稳过渡。（３）系统设计首先以稳定的技术框架建立和基础应用功能实现为主，在此基础上适当考虑一些较为成熟的高级应用功能。（４）系统设计需要充分考虑本系统与其他相关系统之间的边界和接口关系，最大限度地发挥信息系统建设效益。（５）系统总体技术路线符合“ ＳＧ１８６ ” 工程及 “ ＳＧＥＲＰ ” 的相关技术要求。