一种智能变电站保护装置寿命预测方法

继电保护设备剩余有效寿命预测是智能变电站二次设备状态检修的技术关键.文中提出了一种基于马尔科夫链的智能变电站继电保护设备寿命预测方法,该方法基于马尔科夫链,利用设备在线监测信息和历史运行数据获得其状态分布向量以及状态转移矩阵,进而根据可靠性原理预测其剩余有效寿命.算例分析结果表明该方法可以对保护装置未来运行状态分布和剩余寿命进行有效预测,其预测结果可以为运行人员提供参考.目前该方法已应用在实际智能变电站的二次设备在线监测系统中,有助于提高智能变电站的安全运行水平.     

智能变电站二次回路在线监测与故障诊断技术研究与应用

智能变电站大量应用智能化二次设备,这些设备的连接大都采用光纤,而与传统变电站的二次设备电缆连接相比,光纤传输方式存在故障不易发现且查找不便等问题,因此提出并开发一种智能变电站二次回路在线监测及故 障诊断系统.研究了过程层和链路层的异常信息特征,提出 SV/GOOSE网络诊断、交流回路状态诊断、保护动作诊断分析,同时建立了二次回路专家知识库,通过实时获取的状态信息实时判断二次回路的运行状态,进而实现智能变电站二次回路的在线监测和故障诊断.最后结合实例,证明系统的有效性和实用性.     

智能变电站二次设备状态监测技术研究

设备状态监测及评估是状态检修的基础,针对智能变电站技术特点,对二次设备状态监测及评估技术进行了研究。用IEC 61850采集交换机的状态信息,选取交换机端口流量、端口接收光强、发送光强、工作温度及端口误码率作为交换机的评价指标,用模糊综合评价方法,对交换机的状态进行综合评价。为防止保护出口跳闸回路触点粘连、失效、忘投压板等问题,设计后台监控系统与智能组件配合,实现了跳闸触点的定检。对间隔层、过程层之间的SV、GOOSE收发异常,提出了一种不依赖网络报文分析仪的诊断方法,诊断出是间隔层装置、还是智能组件故障。     

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。     

智能变电站二次设备在线运维管控系统的研究

为了解决智能变电站智能化运维程度较低的问题,借助智能设备及运维系统自身的状态采集及评估能力,依靠智能变电站信息共享以及设备之间的可互操作性,研究了智能变电站的二次设备在线运维管控系统。本系统建立了二次设备状态监测和二次回路的状态监测功能模块,不仅可以实现二次设备的实时在线监测和二次回路的在线可视化及智能预警,而且对二次设备和光纤链路的隐患得到有效预警,提前研判光纤链路及二次设备运行状态,同时能够准确定位故障,缩短停电检修时间,提高供电可靠性,为变电站二次设备智能化运维提供一定的检修决策依据。     

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。     

智能变电站二次设备的状态监测技术分析

阐述了在智能变电站采用二次设备监测技术的意义,分析了智能变电站二次设备在线监测系统的构架、功能组成和监测技术等,以期为智能变电站二次设备状态监测技术在智能变电站中的推广和应用提供技术参考。     

一、二次设备状态监测信息融合及在PMS建设中的应用

针对现阶段部分地区二次设备状态监测系统独立于一次设备监测系统建设的情况,给出了一种兼顾PMS系统应用要求的一、二次设备状态监测信息融合的方案,包括工程应用模型构建、时钟同步、融合节点和检修策略等方面。将一次设备和监测组件作为独立的逻辑设备的高压设备监测信息建模可以满足监测组件自身状态诊断和远程维护的要求。将变电站继保装置、二次回路监测对象和作为监测组件的继保监测服务器作为独立的逻辑设备的二次设备监测模型可以方便地对应一台继保监测服务器监测多个保护装置及其回路的应用方式,并可根据继保装置等监测对象的不同进一步划分逻辑设备。该工程应用模型符合IEC 61850的层次结构。     

智能变电站网络交换机信息模型及映射实现

智能变电站通信网络承载着采样值和保护跳闸等重要信号,网络交换机是信息可靠传输的关键。对网络交换机进行信息建模是实施IED化管理的前提。介绍了IEC 61850通信体系架构和IED功能服务建模步骤。在分析智能变电站网络交换机功能的基础上,研究了网络交换机的信息模型,重点列举了逻辑节点零、端口管理、流量统计和告警管理的逻辑节点类模型。然后探讨了网络交换机的服务模型和通信服务映射实现方法,并展示了交换机的变电站配置描述语言（SCL）示例。最后给出了网络交换机信息建模在智能变电站的应用实例。     

基于状态监测的智能变电站二次设备状态检修

电网二次设备是变电站的守卫者,对其进行状态监测是实时了解二次设备运行状态的重要手段,也是保证变电站安全稳定运行的重要保证。本文梳理了智能变电站中二次设备状态信息内容及来源,重点对二次设备实时运行状态信息进行分析,并讨论其获取方式,在此基础上,建立了二次设备状态诊断知识库,对二次设备进行故障原因分析和故障定位,为状态检修决策提供技术支持,最后通过工程实例,介绍本文研究内容的应用情况,该工程中建立了状态监测系统,实现了主站对二次设备实时监测,为二次设备状态检修提供了技术支撑。     

智能变电站在线监测系统的IEC 61850信息建模与通信实现

首先,分析了智能变电站在线监测系统的网络架构、在线监测智能电子设备(intelligent electronic device,IED)的软硬件设计以及面向对象建模技术的内容;然后,以避雷器在线监测IED为例,阐述了信息建模的步骤和方法,以及实现IEC61850通信的操作流程;最后,将所建立的信息模型应用于实际工程中,成功实现了避雷器在线监测IED与监控中心的IEC61850通信,站端监控中心专家软件上的监测数据展示说明了在线监测系统通信状况良好。     

电网二次设备状态监测内容探讨

电网调度主站的信息一体化系统在不久的未来将包含电网二次设备的状态监测内容。根据现阶段厂站内运行的二次设备的运行情况及未来的智能化二次设备的发展趋势,文中介绍了电网中运行的二次设备的类型及当前运行情况,总结了现阶段二次设备系统状态监测的具体内容,提出了通过采用二次设备功耗数据进行二次设备状态监测及多数据信息源相关关联监测的方法。最后,结合主站的要求,总结了二次设备状态监测数据的应用建议。     

电解水制氢的多物理场建模与监控技术综述

电解水制氢设备中存在电流、温度、流速等多个物理量以能量和物质双重耦合的形式分布于电解槽内，其高效运行离不开对内部多物理场的精确解析与协调控制。对电解水制氢设备中多物理场建模与调控技术进行了系统性综述，系统揭示了电解水制氢设备内传热、传质、气液两相流等多物理过程的耦合机理，并依次综述了各物理场的现有建模技术、研究瓶颈及发展趋势；同时，给电解槽施加磁场和光场可有效监测或调控其内部的多物理过程，分别介绍了外加光场的流场监测原理以及外加磁场的调控技术。最后，总结了电解水制氢设备内场建模与外场调控研究的关键技术与发展方向，以期为电解水制氢设备的多物理场研究的发展提供指导。     

MOA和绝缘子实时在线监测专家系统的设计

分析了监测对象——MOA避雷器和绝缘子的失效模式、故障原因和检测方法。为了实现输电线路设备的实时在线监测,构建了CAN节点网络的监测对象,包括MOA阀片泄漏电流、环境温度和湿度、绝缘子放电CCD图像特征和实时视频;完成了以DSP为核心器件的信息提取和分析的硬件设计,以及CAN网络、广域网和MOA故障诊断的专家系统的结构设计;并给出了系统在线路电磁兼容和接地可靠性方面的处理方法,为智能电网建设提供底层硬件设计支持,提高了电力系统的运行可靠性。     

智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术

为了提高智能变电站继电保护装置相关二次回路的可靠性,提出一种基于多参信息量的继电保护二次回路在线监测及故障诊断方法。通过对SV、GOOSE、MMS报文的监测及分析,研究了过程层和站控层链路异常信息的特征,并提出了SV、GOOSE网络的断链、数据异常和同步性分析与预警策略。对于继电保护装置,提出二次回路在线状态监测方法、采样值异常、开关量监视及异常预警策略。通过网络报文记录分析装置或保护状态监测及诊断装置,将保护设备及二次回路各环节发生故障时的典型告警信息收集、分析、上传,构建一套继电保护二次回路在线监测与故障诊断系统。     

基于电力线传输技术的智能化防窃电装置

基于电力线传输技术的智能防窃电装置由监测单元、中央处理单元和电力线收发器等硬件组成。通过对高供低计或高供高计三相三线供电用户的二次侧电压、电流进行实时监测．分析电压、电流之间的相位关系。对于二次侧电流相线接错和电压相线接错等窃电方式进行实时监控．并记录用电情况和线路接线状况。由单片机模拟Neuron芯片串行通信的专用工作方式控制双频载波电力线收发器,并经过中继器实现通过电力线实时数字传送用户的用电信息。根据电力线收发器硬件的信息传送方式,通信协议采用了CAN2．0B的主要结构,并在应用层增加了纵向奇偶校验．进一步提高了数据通信的可靠性。     

模块化多电平换流器IGBT模块失效机理和状态监测研究综述

全控型绝缘栅双极晶体管(insulated gated bipolar transistor, IGBT)模块作为模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的核心功率器件,其失效机理研究和状态监测技术对保证MMC的运行可靠性具有重要意义。IGBT模块劣化引起的运行参数失真和内部结构异常将严重影响MMC的工作性能。目前IGBT模块状态监测综述较多,但缺乏对MMC中IGBT模块状态监测的相关总结。首先分析了MMC的结构特性与工作原理。然后根据焊接式和压接式两种类型IGBT的失效机理,总结了IGBT模块的状态监测技术,并补充了MMC子模块中IGBT模块的状态监测方法并进行分析。最后针对目前研究中存在的不足,结合当下的研究现状,展望了未来柔性直流输电系统中IGBT模块状态监测与评估的研究方向。     

二次设备状态检修在、离线数据库建设方案

二次设备状态检修涉及许多相关因素,诸如状态监测内容、状态监测方法、监视问题和电磁干扰问题等.根据二次设备状态检修的目标和主要环节,结合目前状态监测现状,探讨二次设备状态检修在线数据库和离线数据库的建设方案以及二次设备状态检修监测环节架构,并指出实施二次设备状态检修必须关注的问题.     

基于IEC61850标准面向对象思想的IED建模

面向对象的信息模型和建模方法是IEC61850标准的核心,深入剖析了IEC61850的面向对象建模技术,阐明了信息模型各层级之间的“聚合”关系和标准定义的类之间从抽象到具体的“继承”关系,以及各自在IEC61850标准中的作用。进而,总结了具有一般性的构建智能电子设备（IED）信息模型的三步建模方法,并以高压线路保护装置为例,介绍了该方法的具体应用。     

智能变电站开关柜综合状态监测IED设计

针对现代电力开关柜设计了一种基于物联网技术并符合变电站IEC61850标准的应用于变电站间了一种隔层的新型开关柜综合状态监测智能电子设备（IED）。该IED采用ARM＋DSP双CPU架构为硬件核心,以VxWorks实时操作系统和C语言为软件开发平台,嵌入符合IEC61850标准的IED性能描述文件（ICD）,解析IRIG-B码进行同步对时,通过ZigBee无线网络和RS485/RFID/CAN总线实现与开关柜在线监测装置（过程层）的数据传输,按照IEC61850标准规约用光纤与综合应用服务器（站控层）进行通信。此外,还完成了开关柜综合状态监测系统结构设计、IED硬件电路设计、软件平台的构建以及IEC61850的信息建模。实际运行结果表明,该开关柜综合状态监测系统能够远程对所有开关柜状态进行综合采集、分析、传输与监测,并将这些功能融合到一体化住处平台诊断中。