变电站PTN线远程在线监测装置与系统 集成关键技术研究应用

摘要： 中国南方电网有限责任公司继电保护反事故措施汇编要点中明确规定对PT二次回路一点接地电流进行定期的检测,针对当前变电站PT一点接地线维护工作中所存在的问题,反映出在线监测系统的不足,为此研制出了新型的“变电站PTN线远程在线监测装置与系统集成”。通过现场试验和动态数据监测分析,已经完成装置全部功能的测试。目前在珠海供电局两个110 kV站投入试运行,装置运行稳定。在我国电力系统PTN600线上实现了有效在线监视和数据监测管理,对PT二次回路一点接地的不平衡状态的动态数据进行实时滚动循环监测,及时给工作人员反馈运行信息,有效保证了大电网复杂继电保护以及自动装置的运行稳定安全。该系统的研发,实现了PTN线运行数据就近采集,为PTN线在线监测装置提供物理基础;实现PTN线上电流数据进行远程技术管理,可通过珠海供电局4 G专线或GPRS精确远传到继电保护办公室的计算机办公平台,提供可靠的PTN线大数据运行分析管理,形成采集、远程传输、分析管理、故障预警系统集成,最终形成南方电网所要求的PT中性点监测的作业表单。该系统集成代替人工巡视,自动预警,可通过系统数据分析,为变电站PT设备的维护、优化管理、识别判断PT设备健康运行提供依据。     

变电站无线温度监测系统设计与实现

为实现对变电站设备关键部位的温度全天候实时自动采集和告警,采用无线通信技术,设计了一套变电站无线温度监测系统。数据采集模块利用基于ZigBee无线通信协议和Modbus总线通信协议的通信网络将传感器采集到的数据传入工控机中,数据存储与告警模块负责对不同类型的数据分析归类并对其进行合理的建模,数据应用模块通过客户端将温度与告警信息展示。该系统已在变电站现场成功运行,验证了系统设计的合理有效性。     

三维可视化技术在水电站设备管理中的应用研究

水轮机、发电机、主变压器是抽水蓄能电站的重要生产设备,担负着水电站发电和输电生产过程,无论从设备资产的占有率,还是从管理工作的内容本身,生产设备的稳定运行关系到生产秩序的正常开展.研究采用基于二三维相结合的可视化技术[1],构建水电站设备三维模型,并将设备模型精细构建到零部件级别;以模型为载体,一方面挂接设备从安装、运行、维护的全过程资料,另一方面与HPMS管理系统中设备树的1~5级进行数据深度集成,将设备实时运行数据叠加到模型及零部件上,通过三维可视化技术超现实展示方式创新性建立了水电站三维全息化设备管理平台[2],以三维可视化方式实时监控设备及零部件运行状态,提高设备管理水平.     

混合渲染方法智慧矿山三维可视化综合管理系统建设

为避免传统三维渲染方式存在的耗时长、内存堆积等问题,在充分研究国内外同类技术的基础上,提出了以开源的Cesium框架技术和osgEarth技术为核心的混合渲染方法下的智慧矿山三维可视化综合管理系统的构建方案。该系统采用客户端和服务端的综合渲染方式,将人员定位、安全评价指标监控、安全监控以及紧急避险等多种安全监控子系统集成于平台,融合实时监控数据与三维场景,实现了矿山数据实时图形可视化、场景化和实时交互,为智慧矿山三维可视化平台建设提供了新的思路。     

基于监测信息的坝体三维可视化及系统集成

为全面了解大坝安全监测信息,迅速发现数据中隐含的特征,预警可能出现的结构异常及分析评判坝体结构安全状态,提出以可视化技术仿真坝体实际空间监测信息,实现了三维时空中的数据场量的可视化和人机交互功能,设计开发了可视化的大坝安全监测系统.运行实践表明,可视化系统更直观表现了坝体信息,为坝体监控、分析、评判提供了形象的描述和有...     

基于IEC标准的变电站监控运维数据建模的研究

提出了一种基于IEC61970标准的变电站监控运维数据的建模方法,该方法将变电站内运维管理的8大类数据依照标准的CIM模型统一建模,对CIM模型进行多方面扩展,实现变电站内不同厂家承建的管理系统之间数据的同步无缝实时共享,各系统间数据高度融合,变电站监控环境更加友好,提高了变电站安全管理的效率,为变电站的日常安全稳定运行提供了坚实的保障。     

变电站智能巡检系统的研究和应用

通过在变电站安装视频监控系统,并将其与变电站综合在线监测系统及保护信息管理系统进行整合,实现视频图像与在线监测数据、保护信息数据及报警的联动,形成一个能代替运行人员人工巡检的变电站智能巡检系统.     

矿井可视化远程协助指挥调度系统建设分析

为了更好地对煤矿生产运行进行远程协助指挥调度,通过应用数字孪生技术,建立实时动态的煤矿运行三维模型,实现数据实时共享与更新,实时分析数据并监控运行情况。重点分析了可视化调度系统建设目标和建设方案。     

相量测量装置在750 kV变电站的应用

对在西北电网750 kV变电站装设的PMU装置应用和运行情况进行了阐述。西北电网PMU相量测量装置具备实时监测、动态数据实时记录和实时通信三大功能,且三者互不干扰、互不影响。列举了该装置在满负荷试验和电网故障时的应用实例,对运行中发现的端子接线问题、程序参数设计问题进行了具体分析。通过对广域相量测量的总结说明在750 kV电网范围内推广开展的重要性。     

火电机组节能减排在线监测系统的研究与应用

介绍了火电机组节能减排在线监测系统的研究与应用。利用节能减排在线监管系统实现火电机组污染物减排的实时监控,为火电厂污染物运行优化提供参考。系统基于火电厂生产实时数据采集、数据压缩存储原理、数据校验,按有关标准进行能耗和污染物指标的在线计算。实现机组的煤耗分析排序和污染指标的统计分析,为机组节能减排提供基础数据,同时展示生产数据及分析指标,报表系统实现分析指标的统计。通过实际比较,系统计算准确,监测内容全面,满足分析和统计要求。     

基于UWB定位的变电站三维可视化作业监控系统研究

针对变电站现场工作人员误入带电间隔、与带电设备安全距离不足、扩大工作范围,大型机具作业误碰设备及现场人工监督监管困难所带来的问题,文章采用变电站三维模型构建技术、基于交点质心的超宽带(Ultra Wideband,UWB)信号测距的三维定位算法、基于电子安全围栏作业的监控技术等关键技术,研制了一种基于UWB定位的变电站...     

基于北斗定位的变电站作业人员行为安全管控系统

针对当前变电站巡检作业中所面临的现场作业安全和人员到位情况管控难等问题,文章提出了一种基于北斗定位的变电站作业人员行为安全管控系统.该系统首先利用先进的三维激光扫描技术对变电站进行三维建模,构建三维数字地图,再利用超宽带UWB+北斗的一体化定位技术,实现变电站作业人员室内外高精度定位,最后将智能手环、北斗定位终端与电力...     

基于无线传感网络的变电站分布式

分析了变电站高压设备变压器、断路器、互感器和电容型设备的在线监测技术与功能,提出基于无线传感网络的变电站设备在线监测方案,据此完成了基于ZigBee技术的分布式在线智能监测系统的总体方案和软硬件设计。结果表明,该系统将传感器和控制器连接到ZigBee网络中的节点上,实现了传感器和控制器的无布线的散列摆放,用户无需重新布线,就能轻松实现对一次设备状态信息的多种智能控制,可方便地为智能变电站提供实时信息。     

变压器和断路器远程在线监视系统的设计与应用

针对变压器和断路器运维存在的过度依赖人工前往变电站现场的低效问题,介绍了故障录波器在变电站一次设备就地监视的特殊优势,阐述了通过录波数据提取变压器和断路器状态参数的技术原理。提出了基于调度数据网对变压器和断路器设备信息进行远程在线监视、采集、评估和发布一体化集成平台的设计方案,实现了面向运维策略的广域监视、信息分拣、特征识别、故障研判及状态评估等功能,引入了具备自学习能力的规则特征库长效机制,保证系统决策的科学性和适用性。在广州供电局的运行效果验证了系统对设备故障研判的时效性和潜在缺陷预测的准确性,增强了变压器和断路器的状态评估能力,提高了设备运行维护水平。     

1.5MW风力发电场SCADA系统设计

设计了1.5 MW风场控制系统,实现对风场风力机运行的集中监测与控制,具备设备控制、显示、报表、历史、报警、趋势等功能,同时实现风力设备远程监控。该系统允许用户通过办公室电脑、远程电脑、或直接从风机塔底柜触摸屏上查看风机运行数据,可以在风机本地,实现对风机实时运行数据的监视、风机控制以及调试功能,还可以将实时采集的风机相关数据发送到中央监控室。     

组态王和VB在光伏发电环境监控系统中的应用

针对基于VB的光伏远程监控系统工作量大、底层重复开发多和组态王存在串口通讯和数据处理方面的不足等问题,采用组态王6.53和VB6.0混合编程,以DDE的形式实现数据交换。组态王作为前台程序完成监控界面的开发,实时监控各设备的运行状态。VB6.0作为后台程序,实现数据通讯和处理。实践证明,该监控系统实现了光伏发电环境参数和监控点之间连续、可靠的数据信息交换,可根据相关数据和趋势图判断设备运行状态并预测发电量。     

燃煤热电厂三维可视化管系监测系统的应用

叙述了燃煤热电厂主蒸汽管道、热再热蒸汽管道、冷再热蒸汽管道、高压给水管道(四大管道)和支吊架构建的管道监测系统的结构、数据处理、模型组建以及系统模块的研发路径.介绍了现场应用三维可视化技术、管道设备在线监测和状态计算,取得的成功经验和应用效果.实时数据的接入和有限元计算的程序化,使原有的静态档案式管理模式提升为实时动态...     

基于统一平台的西北电网动态实时监控系统设计与建设

提出了基于统一支持平台的西北电网实时动态监控系统体系,探索了构建体系需要解决的关键技术问题,阐述了西北电网实时动态监控系统规划和建设的总体思路和主要功能。第一期工程的实施已经实现了电网实时动态监测功能,提高了西北电网的稳定运行水平。对大区电网和省级电网实时动态监控系统建设有一定借鉴作用。     

主变压器绕组热点光纤测温技术的应用

随着智能化变电站建设中对各类主设备在线监测的要求,发现传统的主变压器测温系统,已经不能适应当今的智能化技术要求。在列举了传统测温技术存在不足的情况下,介绍了一种光纤测温技术的工作原理和特点,以及将主变压器绕组热点光纤测温技术应用到泸定站改造工程中的案例。通过对主变压器在线远程绕组热点光纤测温,解决了监测变压器内部线圈热点温度盲区的难题,同时也为今后变压器的安全运行,积累和提供准确、可靠的在线动态热点温度监测值。