基于高级计划排程系统与制造执行系统的电网运检计划管控系统

针对传统运检计划的编制与执行依靠工作人员人工编制与现场管控,存在运检计划编制缓慢、执行管控疏漏等问题,为提升运检工作质效、保障电网本质安全,搭建了运检计划数字化管控系统.系统基于制造业应用成熟的高级计划排程(APS)系统以及制造执行系统(MES),通过对比运检业务与制造业业务异同点,建立映射模型.系统在电网资源业务中台的基础上进行微应用改造,明确了运检计划数字化管控系统八大基本功能与全业务工作流程.通过对比数字化管控系统的应用,可减少90％信息收集工作,避免因检修不到位造成设备质量事件.通过分析运检承载能力、辨识运检风险、制定差异化运检策略,切实保障人身、设备、电网安全.     

变电站远程智能巡检系统研究与应用

基于传统变电站人工巡检的方式容易造成巡检不及时、漏检、故障判定不准、现场环境对人员安全性带来潜在危险等问题,通过融合监控技术、通信技术、信息处理技术,建立变电站远程智能巡检系统。这可以实现对各类输变电设备的实时感知、远程监控、智能巡检。系统采用浏览器/服务器(B/S)三层网络分布式结构,划分为应用端、网络通信端、服务端。通过布设的仪器仪表、监测设备进行终端数据采集。基于RS-232、RS-485标准接口,以及无线传输和以太网相结合传输方式,进行子站和检测装置间数据和图像信息传输,采用SQL数据库和Web服务器实现对不同数据类型的存储和访问。通过将该系统应用于实际变电站的远程巡检工作中,表明该系统有限实现了变电站远程图数采集和联动、远程智能巡检,能及时对故障设备发出预警,并有效处理设备缺陷。     

基于Android的变电站巡检机器人辅助配置系统

变电站巡检机器人在投运前需要进行变电站的巡检模型配置,而现有的配置流程存在不足之处,针对这些不足设计并实现了一种基于Android的变电站巡检机器人辅助配置系统。阐述了该辅助配置系统的总体结构,介绍了Android应用程序的实现,论述了辅助配置流程。测试结果表明,该辅助配置系统提高了工程服务人员在现场的配置效率,降低了配置工作的强度,延长了单次配置的时间。     

变电站视频智能分析系统的研究与应用

针对变电站视频监控中存在的问题,介绍了基于智能分析的变电站视频分析系统,包括系统框架和功能描述,主要利用摄像机的布防、轮巡、移动侦测、图像识别等技术来实时监控变电站设备运行状态及施工人员工作规范,将工作人员从传统的监控系统中解放出来,为无人值守变电站提供了技术支持,并将视频智能分析系统与变电站日常管理结合起来,更高效地保证了变电站日常管理和施工过程中的生产规范和安全。     

变电站继电保护智能监测系统的研究

为解决变电站传统的继电保护装置存在智能化程度低、监测效果差、运维效率低等问题,本文通过分析人工神经网络在线识别机理,提出了一种基于神经网络的变电站继电保护在线监测系统,实现了对变电站多参数的实时动态采集和故障智能诊断,利用组套GUI开发了监控系统界面。经现场调试表明,设计的变电站智能继电保护在线监测系统可以实现对变电站设备的实时在线监控和智能故障诊断,准确采集变电站关键部位的数据并进行分析,实现了对变电站的可视化监控和管理,大大提高了变电站运维效率和质量。     

基于数字孪生的变电设备运维系统及其构建

针对变电设备周期状态管控难、运检效率低等问题,基于数字孪生理论,构建基于真实变电设备运维的数字化模型及系统。首先,在信息层建立能反映变电设备换流变、调相机、GIS（Gas Insulated Substation）这3类设备真实状态的数字孪生体;其次,基于换流变、调相机、GIS历史大数据,通过数字孪生体的变电站设备进行统计分析,并根据采集的实时数据、运维数据来预测变电站设备下一时刻的状态,使变电设备实现实际变电站内物理层与信息层数据的融合;最后,以变电站设备运维为对象,采用信息物理融合系统进行运维数据的集成和同步,形成最终变电设备运维数字孪生框架系统。相关研究表明,运用数字孪生技术可以对变电设备运维系统运行效率的提升和对变电站整体智能化提供强有力的技术支撑。     

基于RT21的智能综合监控管理系统

基于国电南瑞RT21统一平台,围绕变电站平面图、设备一次接线图设计,以设备管理为核心,研发一套具备视频监控、设备状态监测、消防监控、门禁监控和环境监控等多个系统的集中式一体化监控的智能综合监控管理系统.实现各个子系统间的智能联动、信息共享,起到辅助、决策、智能、联动的目的,为调控中心及时了解变电站运行状况、设备运行状态提供技术支持,缩短处理事故时间,减少监控、运维人员的工作量.     

变电站开放式辅助监控系统平台设计与实现

通过对当前变电站辅助监控系统的调研发现,当前变电站辅助系统功能单一且独立分散、部署成本高而效率低下,不能满足智能变电站发展的综合性、智能化需求。针对上述问题,变电站辅助系统综合测控平台在环境、安防、消防等一般辅助功能的基础上,增加了具有高级辅助监控功能的变电站智能巡检机器人系统、智能视频系统、一体化电源监控系统;采用标准IEC 61850建模、远动传输、统一系统联动配置等方法进行高度多系统融合,提高了变电站辅助监控系统的智能化水平、综合处理性能及无人值守情况下的站内测控效率。从各个地区变电站的应用数量和站内统计数据可以看出,该平台能够满足未来智能变电站辅助监控系统的发展要求。     

基于变电站智能辅助控制系统应用研究

变电站智能辅助控制系统采用嵌入式硬件系统及组态化应用软件,对变电站内辅助生产系统进行系统整合、信息收集、分析及控制,结合组态化软件,实现了变电站智能辅助控制系统各个信息相互传递及控制,遵循"集中管理、分散控制、数据共享"原则,进行实时监控和控制。变电站智能辅助控制系统保障了变电站稳定、可靠,以全天候、全自动化,便于使用等特点电力系统领域发挥了独特的作用。     

基于AD7606的智能电网数据采集系统设计

鉴于智能化变电站设备中的多路电流和电压的测量和监控需求,设计了一种基于AD7606的多通道数据采集系统。详细介绍了16位、8通道模数转换芯片AD7606的工作特性及常用工作方式设置,以此为基础设计了以现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)为核心控制器的模/数转换的控制和信号传输的软件代码。该系统可通过串口总线与PC之间实现数据交换,适用于智能电网中电力系统参数的采集。     

基于IED与SCD的智能变电站二次设备仿真系统可视化设计

本文基于IED与SCD进行了智能变电站二次设备仿真系统可视化设计。通过智能变电站仿真系统,帮助培训对象充分认知了解变电站技术框架、设施设备、运行机制等,以构建完善的变电站系统框架。基于IED仿真与SCD文件进行了二次设备仿真系统可视化设计,可更加真实地模拟智能变电站二次设备,且通过多媒体视角实现设备可视化设计,还可为变电站检修维护工作开展提供有力参考依据,以确保智能变电站稳定运行。同时可视化设计还可为检修人员培训提供有效借鉴,以助于充分熟练掌握智能变电站运行实时形态与检修技术技能。     

基于多维度业务数据融合的继电保护移动运维系统设计及实现

针对继电保护设备台账多端维护及信息与现场不一致、巡检记录繁琐易出错、人工定值校核工作量大且易漏核、智能变电站光纤回路及信号无法可视化展示等运维问题。本文通过构建基于多维度业务数据融合的继电保护移动运维系统,与统计分析系统融合实现台账数据单端维护、多系统共享;与状态检修系统融合实现巡检内容标准化、报告整理智能化;与二次设备在线监视系统及OMS定值整定系统融合实现定值校核智能化,提高校核效率;与SCD管控系统融合实现智能设备虚回路、虚端子及回路关系图形化直观展示。通过上述分析本系统实现变电站继电保护信息自动采集、智能整理、交互融合和网络共享,在降低运维成本的同时,有效提升继电保护设备及二次回路现场运行、检修的作业水平和管理水平。     

基于大数据的变电设备状态多维感知及智能诊断系统的研究

针对现行状态检修方法在变电设备状态感知单一、系统信息孤岛、状态检修效率低下等方面的问题,本文基于大数据技术,提出变电设备状态多维感知及智能诊断系统。系统通过打造边端变电设备多维感知体系,实现设备多维、实时、全景感知,并构建统一边缘物联代理,完成感知数据就地预处理,在此基础上融合设备状态多源异构数据,搭建云端大数据平台,开展设备状态大数据智能分析诊断,实现设备精准检修。文章首先对基于大数据的变电设备状态多维感知及智能诊断系统整体框架进行介绍,然后详细阐述了系统边端多维感知和云端智能诊断部分的设计及功能。最后,选取主变压器油温-油位关联状态量为例进行状态分析评价的算例分析,算例结果证明了所提系统功能的有效性和实用性,为提高变电设备运检效率提供有效技术支撑。     

数据挖掘在变电站设备运维中的应用

为解决变电运维工作中所获得的大量设备数据未能得到充分利用的问题,本文在搭建变电站云平台已成为可能的条件下,主要结合数据挖掘技术对运行人员从现场获得的数据进行分析处理。这些数据包括设备压力、泄漏电流、动作次数、以及设备台账等,可以用来提高工作效率和质量、进行业务决策,避免形成数据孤岛,提高变电运维的智能化水平。一是利用了趋势外推法进行数据拟合来指导设备巡视维护工作,二是采用多元线性回归法分析设备状态的影响因素并进行缺陷预测和故障诊断,三是通过人工神经网络深度学习进行电网停电承载力分析。合理利用大数据技术将推动变电站向集约化管控、专业化运维方向转变,通过数据挖掘技术可以极大地提升变电运维工作的智能化水平,从而优化人力配置,使工作更精准高效。     

雨天变电站设备智能视觉检测算法与实时实现技术

视频的变电站户外设备监控是保障电力系统安全运维的重要手段,但传统的目视监控效率低、人力成本高,因此无人化智能视觉检测得到广泛关注。变电站户外监控设备在采集图像时,不可避免会遭受雨天等恶劣天气影响,导致设备检测性能严重下降。针对雨天场景下的变电站设备检测给出了软硬件系统解决方案,主要围绕雨天变电站设备视觉检测算法和嵌入式AI实时部署展开研究。首先,提出一种基于细节增强的图像去雨网络（DERN）,利用雨条的高频特性作为注意力权重指导去雨,进一步将其与YOLOv4目标检测算法进行联合优化,从而实现对雨天稳健的变电站设备检测算法;基于昇腾310 AI处理器构建嵌入式边缘端智能计算系统,从算子优化、多线程并行等方面提升计算性能。实验表明,在雨天场景下变电站设施设备目标检测精度从实施前的53.4%提高到82.1%,1080P视频运行速率达到30 f/s,验证了所提算法和系统的有效性,有效提升了变电站设备全天候视觉智能监控能力。     

融合关联与矩阵算法的变电设备状态监测方法

针对变电设备运行过程中容易出现诸多故障的问题,提出基于大数据技术的变电设备状态评估及其智能检修方法;首先,根据变电设备关键性能的状态评估需求,建立基于大数据技术的变电设备状态监测的架构;其次,基于多元时间序列建立变电设备的关键参数体系,对采集到的原始大数据采用关联模式方法进行数据挖掘;将高维随机矩阵用于变电设备状态大数据的多元统计分析,实现监测状态参量之间的关联模式识别,以及不同类型输变电设备典型故障类型与状态参量之间的对应关系;试验表明,该研究方案准确率在80%以上。     

虹桥220kV智能变电站设计与应用

智能变电站在线监测与故障诊断系统主要分为三个部分:过程层(包括现场监测终端、现场处理单元)、间隔层(包括IED及主IED)以及站控层(CAC)。其系统结构框图如下图所示,变压器油色谱在线监测、GIS局部放电监测、SF6气体、微水监测、容性设备(含避雷器监测)在线监测诊断等装置分别采集相应设备的状态数据,通过状态信息接入器汇总,再通过IEC61850协议发送到指定监控中心。虹桥220kV智能变电站的实施,提高了变电站运行的安全性和可靠性。     

基于软件定义网络的智能变电站网络架构设计

随着智能变电站二次装置标准化、智能化水平的提升,需要有一种更高效、智能的通信网络以满足变电站运行和维护要求,能够实现设备即插即用、智能监测、子网间安全隔离以及设备通用互换。针对智能站网络统一管理、子网间安全隔离以及设备兼容性、互换性的应用需求,提出了一种基于软件定义网络（SDN）技术的变电站网络架构,将IEC61850和OpenFlow协议用于网络架构设计,利用OpenFlow控制器管控和隔离各独立子网,以实现网络设备管理和子网安全隔离。实验结果表明,所提架构可实现流量基于业务类型的精准控制和数据的安全隔离,对于提升变电站运行和维护水平有着非常重要的应用价值。