智能电网状态巡检系统

智能变电站状态监控系统

1、系统市场需求

按照国家电网公司统一坚强智能电网建设的工作安排，国家电网公司将依托生产管理信息系统（PMS）建立输变电设备状态监控系统。

2、系统技术要求：

●系统架构网络化：站内系统架构按照站控层、间隔层、过程层三层网络结

构，也既是《智能变电站技术导则》中所规定的系统层及设备层两层网络结构，系统按照标准的IEC61850 协议进行网络化的数据传输和网络化控制。

●全站信息数字化：对高压设备本体或部件进行智能控制所需设备状态参量

及进行就地数字化测量。测量结果可根据需要发送至站控层网络或/和过程层网络。设备状态参量包括变压器油温、有载分接开关分接位置，开关设备分、合闸状态等。

●设备状态可视化：系统基于自监测信息和经由信息互动获得的设备其它信

息，通过智能组件的自诊断，以智能电网其它相关系统可辨识的方式表述自诊断结果，使设备状态在电网中是可观测的。通信协议标准化：全站实现通信协议标准化（遵循IEC61850 标准），站控层具有智能高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，系统满足《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》要求。

●监测功能模块化：监测功能可根据需求对《变电站智能化改造技术规范》

中规定的监测项目进行灵活配置，各监测功能模块基于统一的通讯协议，具有“即插即用”的特点。

●监测目标全景化：对整个变电站关键设备包括变压器、开关设备等进行全面

的状态监测，实现监测目标全景化。

●信息共享平台化：支持信息一体化平台应用要求，站内数据信息集中共享；

满足集中监控、顺序控制、状态检修等要求；站控层采用一体化平台与电力数据网相连。

●信息展现一体化：站内系统信息平台把经过整合的信息资源展现给用户，提

供给用户最全面的全方位监测和故障诊断信息，大大提高了信息系统的易用性和效率，实现了信息展现一体化的建设目标。

3、系统结构组成

4、

按照国家电网公司统一坚强智能电网建设的工作安排，国家电网公司将依托生产管理信息系统（PMS）建立输变电设备状态监控系统。

输变电设备状态监控系统是智能电网建设的重要内容，它通过各种先进的传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、广域分布的通信技术、在线监测技术以及故障诊断技术实现各类电网设备运行状态的实时感知、监视、分析、预测和

故障诊断。输变电设备状态监测技术是实现智能变电站建设的关键支撑技术，是智能变电站建设的核心内容。

因此，输变电设备状态监控系统提供对变压器温度及负荷、油中溶解气体、油中微水、套管绝缘、铁芯接地电流、局部放电、辅助设备（冷却风扇、油泵、瓦斯继电器、有载分接开关等）、断路器及GIS 中SF6 气体密度及微水、GIS 局部放电、断路器动作特性、GIS 室内SF6 气体泄露、电流互感器及容性电压互感器绝缘、耦合电容器绝缘和避雷器绝缘等信息进行综合监测。

输变电设备状态监控系统依据获得的电力设备状态信息，采用基于多信息

融合技术的综合故障诊断模型，结合设备的结构特性和参数、运行历史状态记录以及环境因素，对电力设备工作状态和剩余寿命作出评估；对已经发生、正在发生或可能发生的故障进行分析、判断和预报，明确故障的性质、类型、程度、原因，指出故障发生和发展的趋势及其后果，提出控制故障发展和消除故障的有效对策，达到避免电力设备事故发生、保证设备安全、可靠、正常运行的目的。

2、系统概述

系统总体架构如图 1 所示。分布于变电站内的智能一次设备在线监测系统将变电站内各类电气设备的状态数据通过标准的IEC61850 通信协议与系统服

务器进行交互，汇总至MDS4000 系统服务器的状态监测数据库中。MDS4000 系统能够通过标准的IEC61850 通信协议将数据转发至地市级的输变电设备在线监测中心，然后由地市级的监测中心服务器接入省级电网的状态监测信息接入服务器。

状态监测信息接入服务器将收到规范的状态监测信息存入本地集中的状态

监测数据库，并通过同样是集中部署的PMS 高级应用模块进行后续处理和展现。在网省级，集中存储的状态监测数据可以通过规范的状态监测数据服务经由企业级ESB 总线为外部提供各类输变电设备状态监测信息服务，满足各类业务应用对状态监测信息的处理需要。与此同时，省级电网的PMS 将集中的状态监测数据（跨区电网部分，连同跨区电网设备及运检信息）通过数据中心进一步转发总部侧状态监测数据库，以便总部PMS 中的跨区电网高级应用模块及其他应用系统使用。数字化的视频图像信息通过专门的信道和流媒体服务器逐级上送省网和总部，并集成显示于各级PMS 应用模块之中。PMS 应用模块也可以发出下行的视频图像调控信号，以远程调节视频图像信息或查看指定的历史视频记录。在需要的时候，总部用户也可以通过总部PMS 远程调用省级电网的任何输变电设备的状态监测信息，以满足故障或其它异常情况下的特殊管理需要。

3、系统主要技术要求

4、系统体系结构