智能变电站自动化设备透明运维系统构建与应用

针对常规变电站在运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警等方面不规范的问题,开发智能变电站自动化设备(Smart Substation Automation Equipment,SSAE)透明运维系统。首先将智能变电站运维系统划分为现场运维和远程运维以适应不同场景,并基于信息模式,细化设备一体化运维细节。对变电站监控系统配置规范化、自动化设备和运行参数网络化统一配置运维。研制一体化运维工具,在广域运维主站新增透明运维功能模块,实现交换机、测控装置和版本一体化管控运维。     

智能变电站几点运维关键技术研究

基于IEC 61850通信标准的智能变电站,以光纤作为变电站主要通信载体,替代了传统变电站的二次回路。以合并单元和智能终端为代表的新型电子智能装置的应用,以及通过组网方式的二次设备以SV、GOOSE报文进行信息交互,使智能变电站在运行维护的方式、方法上较传统变电站均发生显著变化,尤其在异常信息及故障处置过程对运维人员提出了新的要求,以智能变电站运维技术为研究对象,提出智能变电站运维关键要点和异常处置范例以供借鉴。     

智能变电站SCD应用模型实例化研究

变电站配置描述(SCD)文件是智能变电站二次系统的核心部分。针对目前智能变电站工程SCD文件应用过程中无法有效支持IEC 61850面向对象高级应用的问题,提出了一种基于全模型SCD的智能变电站二次系统可视化管理及智能诊断技术方案。该方案通过建立SCD应用模型,完整构建了一、二次设备及网络通信的拓扑关系。通过500 k V智能变电站二次演示系统的推演,验证了全模型SCD对于实现面向对象管理模式的有效性,可为变电站无人值守、调控一体化、运维一体化提供技术支撑。     

面向状态检修的智能变电站二次设备公共信息模型扩展研究

智能变电站的新特点和新变化对智能站继电保护状态检修提出了新要求,智能变电站二次设备公共信息模型是建设新型智能变电站继电保护状态检修的基础。IEC 61970和IEC 61968公共信息模型(CIM)不能为智能变电站继电保护状态检修提供全面的公共信息模型支撑。基于IEC 61970和IEC 61968的CIM基本扩展原则,通过分析继电保护装置物理结构分层以及智能变电站保护控制系统通过网络化二次回路进行信息交互的新架构,扩展了智能变电站继电保护二次设备资源公共信息模型和继电保护二次设备资产公共信息模型。提出了基于IEC 61850的变电站二次设备状态信息模型到智能变电站继电保护二次设备量测模型的模型映射方案,构建了完整的智能变电站继电保护二次设备公共信息模型架构,为智能变电站继电保护状态检修的应用和二次运维管理系统信息的集成和交互奠定了基础。     

基于设备自锁定技术的二次设备就地运维方法

针对智能变电站就地运维中缺少二次设备位置自动定位、设备压板无强制闭锁的现状,提出了基于设备自锁定技术的二次设备就地运维方法。该方案在监控主机上部署一套智能运维防误模块,通过一体化业务平台获取站内信息并结合规则库来实时计算站内所有操作对象的防误闭锁状态。通过智能变电站二次设备空间数据模型和电力专网的智能变电站二次设备物联网系统,完成就地运维操作的二次设备自定位与自识别功能。并完善二次设备与智能运维防误模块交互的防误机制,实现智能变电站二次设备定位及操作对象自动锁定,达到就地防误操作的双重确认机制。该方案在实际工程应用中取得了良好的效果,提高了运维安全性,解决了运维人员的困惑。     

面向智能变电站模型应用的二次设备建模优化

目前智能变电站二次设备建模主要关注通信层面的互操作性,而信息语义层面的互操作较差,难以支撑实现业务功能的自动配置。随着基于二次设备信息的智能变电站运维等高级应用技术的应用,二次设备模型语义基础的薄弱越来越成为阻碍变电站智能化技术发展的主要问题。针对上述问题提出了二次设备模型优化原则,通过智能电子设备能力描述模型的语义化增强模型的自描述特性,支撑实现基于间隔关联的一、二次设备模型自动关联,为智能变电站各类配置工作的模板化奠定了基础。该方案可实现智能变电站运维等高级应用功能自动配置,可显著提高智能变电站配置的效率及质量。     

智能变电站故障检修系统运维技术研究

传统智能变电站故障检修系统运维技术只对变电站设备进行单次维修,检修周期不同步,导致运维效果差,为此采用继电保护运维技术对智能变电站故障检修系统进行深度维护。分析变电站体系结构,对易发生故障设备进行多次检查与维护。利用继电保护运维技术分析维护电子式互感器结构,使用IEC61850—9协议接口合并各个设备单元,并对设备一次维护工作、运维项目、检修措施进行分析;在二次设备维护检修时,设计TCP报文格式,结合一次设备运维中的合并单元,对合并器进行二次设备检修,设计了二次设备维护工作、运维项目、检修措施,通过对设备进行两次维护,提升检修系统运维效果。由实验结果可知,继电保护运维技术的月平均告警事件数量低于1个,运维周期始终在6 min以下,运维效果好,为变电站设备故障检修奠定了基础。     

智能变电站二次设备在线智能运维技术研究与应用

智能变电站具有信息数字化、共享标准化特点,较常规变电站技术形态发生根本性改变,突出表现在二次回路虚拟化,给变电站运维带来新的挑战。针对目前智能变电站现场运行维护需求,提出一种二次设备智能化运维技术方案和智能化应用,包括压板状态自动巡视、二次安全措施顺序执行等功能。结合实际变电站应用情况,对各项功能进行了说明,现场应用表明:制定的二次设备智能运维综合方案及智能化应用可提高智能变电站二次系统现场运维操作的准确性和工作效率,为变电站智能化运维提供了思路。     

变电站二次系统数字化及三维接口设计应用研究

为提高变电站二次系统设计的工作效率,实现设计过程的智能化、系统化、标准化,通过研究智能变电站二次系统设计数字化设计体系,形成能够满足智能变电站设计、施工、调试、运行各阶段要求的二次系统数字化设计文件。针对传统变电站二次系统设计范围,利用二次系统设计软件进行原理图的绘制,实现端子排图、电缆清册的自动生成。在实现传统变电站数字化设计基础上,利用电力设计软件实现智能变电站光缆虚端子的链接和自动生成。最后,在变电站设计数字化的基础上,建立变电站一次设备与二次设备之间、电缆清册与电缆敷设之间、光缆/虚拟端子与设备之间的二维到三维的可视化接口,实现面向对象的图模一体化变电站设计。     

国内首套继电保护状态监测及智能诊断系统成功应用

<正>近日,随着500千伏高邮变电站的顺利投运,国内首套继电保护状态监测及智能诊断系统正式上线运行。该系统突破了智能变电站的常规建模方式,是我国智能变电站二次系统运维技术发展的重大突破。据介绍,该系统的成功投运为智能变电站"无人值守"、"调控一体化"、"运维一体化"、"二次设备状态检修"等管理模式提供了技术支撑,实现了智能变电站二次回路的"可视化",将有效降低二次     

智能变电站和主站共享建模的关键技术

讨论了智能变电站和主站模型、图形、通信一体化共享建模的解决方案,包括变电站一次设备和二次设备统一建模、变电站配置文件(SCD)模型到公共信息模型(CIM)的映射、可伸缩矢量图形(SVG)生成、通信映射、部署、维护等方法。共享建模满足智能变电站源端维护要求,且智能变电站的CIM,SVG和通信信息能够自动生成,并直接应用于主站,减少了主站端的重复工作量。提出了完全基于模型的维护模式,促进了智能变电站和主站的信息互动,具有良好的推广应用价值。     

基于GSP的变电站监控系统远程运维技术

为适应无人值守变电站模式、提高变电站监控系统运维效率,应用信息与通信技术(ICT)开展变电站自动化远程运维技术研究与应用。设计了基于电力系统通用服务协议的变电站自动化远程运维体系架构,建立主子站之间的信息交互框架。遵循电力系统二次系统安全防护要求,设计了涵盖通信层、协议层及应用层的全过程纵深安全管控系统架构,提出面向服务生命周期的全过程管控流程。面向变电站监控系统远程运维需求,提炼了远程运维五大类应用功能。根据远程运维技术方案,搭建完整的测试环境,开展远程运维互操作联调实验,通过测试验证了技术方案的可行性。该技术方案在江苏电网南京与苏州地区进行了试点应用。     

变电站自动化广域运维系统安全防护技术的设计与实现

针对当前常用变电站自动化广域运维系统架构,基于运维主、子站二次系统安全防护的要求,研制了一种变电站自动化广域运维系统安全防护技术。应用审计日志、流量管控、权限认证、主站录屏等多种关键技术,在运维中心、服务管理中心和变电站分别设立广域运维系统的安全认证体系,同时在运维中心、服务管理中心和变电站之间配置双因子登录安全访问功能,实现了从调度到变电站的一体化全通信过程纵深安全防护,有效保障主站远方操作变电站设备的安全。     

AR增强现实技术在变电站二次设备运检中的应用

为了解决传统电力二次设备的运检工作中存在的重复性强、人员效率低且易出错等不足,采用AR增强现实技术,构建了包含标准化作业指导库和运检资源库的二次设备运维系统。引入A-KAZE特征提取算法,结合聚类分析和点集验证的算法,通过OpenCV源码的实现来发挥其在图像辨识、虚实影像叠加、智能纠错判断、手势语音交互等方面的技术优势。AR智能终端设备捕捉被检查设备的信息后,通过与后台信息数据库的比对可实现自动排查设备异常等功能,并可实时记录现场的运检数据。在变电站二次设备运检中的应用结果表明,所构建的系统,规范了运检操作流程,实现了无纸化操作,提高了变电站二次设备巡检工作效率和识别准确率。     

厂站运行辅助设备及环境设备的集中监测系统解决方案

随着电力系统建设规模日趋壮大,变电站无人化已势在必行。厂站运行辅助设备、环境设备的数量和类型均相对较多,实现设备的高效、集中监控管理便成为了首当其冲的难题。基于自动控制和新型传感技术采集设备的相关开关量信息,设计并提出了一种新型的厂站运行辅助设备及环境设备的集中监测系统解决方案。该方案通过电力通信网和内部信息网络完成厂站运行辅助设备及环境设备运行状态数据的回传,从而实现了地调主站端对厂站运行的辅助设备和环境的集中实时监控和管理,极大地提高了设备运行维护的质量和效率。该研究为今后变电站通信网络的运行和维护提供了一种新的解决方案,使得变电站无人化的运行和开展可更有效地实现。     

电力系统通用服务协议一致性测试技术

为解决基于电力系统通用服务协议(GSP)的变电站自动化远程运维互操作测试问题,提出电力系统通用服务协议一致性测试技术。搭建了由GSP一致性测试工具、远程运维主站、变电站自动化远程运维对象、保护测控仿真系统等设备构成的GSP一致性测试系统平台。设计了面向远程运维服务的相关肯定性及否定性测试用例,并提供面向服务的函数接口以供自定义测试用例调用。GSP一致性测试系统平台可自动执行远程运维服务的测试用例,自动分析被测对象的响应报文,输出测试结果,实现试验过程中的全闭环,提高测试的效率和质量,支撑电力系统通用服务协议实用化应用。     

基于调度数据网的变电站智能设备远程维护系统

随着变电站综合自动化技术的应用与发展,大量无人值守的变电站陆续投入运行。对变电站内智能型装置(如RTU、测控单元)的有效维护是确保调度自动化系统正常发挥作用的基础。文章介绍了一种基于数据通信网的灵活实用的远程维护方案,利用调度自动化通信技术及SCADA技术,综合多种智能算法,实现设备故障的及时发现和诊断处理,为电网调度自动化系统的可靠运行提供技术保障。     

基于深度搜索的二次虚实回路融合故障诊断技术

为了解决在智能变电站运维和检修中,二次虚回路可视化展示、回路监测和诊断出现的问题,构建智能变电站二次虚回路综合监视技术体系。设计软压板与虚回路配置规则,将软压板对象状态监测作为虚回路监测的一部分。提出基于邻接表存储物理光纤回路,基于深度优先搜索算法实现过程层设备物理拓扑链接关系。同时基于深度搜索故障推理算法诊断和定位故障区域,满足智能变电站二次设备运维新的应用需求。