物联网技术在特高压变电站中的应用

随着物联网技术的发展,物联网在电力系统中的应用越来越受到重视。首先介绍了泛在电力物联网分层体系架构,概述了感知层、网络层、平台层和应用层4个层级的构成和基本功能,然后分析了特高压变电站设备的运行特性和运维监测的要求,从状态在线监测、安全风险评估、故障智能诊断分析控制处理、作业人员安全管控、主辅设备联动、智能化运行管理、备品资产精益化管理等方面,阐述了特高压变电站物联网典型的应用前景。变电站物联网建设,大大提升设备管理智能化水平,确保特高压系统长期安全稳定运行。     

基于物联网的变电站二次设备检修安全管控技术研究

为解决变电站二次设备防误操作问题,用技术手段实现二次设备检修安全管控,本文探索基于物联网的二次设备防误操作技术。研究的技术方案是将系统数据存储在云端,通过手机APP授权智能钥匙的方式来实现变电站二次设备检修时的安全管控。系统包括二次设备检修安全管理软件、手机APP、智能钥匙、机械解锁钥匙、智能安全锁具、闭锁附件和安全警示牌等。当有检修任务时,运行人员根据工作票内容,通过手机授权智能钥匙,对检修面的二次设备关键点进行上锁,同时挂牌警示,防止误操作二次设备引发检修事故。检修过程中或检修结束需要开启锁具均需要手机授权,整个操作过程储存在云端,可查询和管控。该方案解决了二次设备防误技术硬件闭锁问题,实现了基于物联网的安全管控。     

分布式电网二次设备管控平台的研究

针对目前电力系统二次设备存在无法管控的问题,本文提出一套新型分布式电网二次设备管控平台,通过部署在机房和变电站内的监控、代理服务器,实现调度数据网和变电站二次设备运行状况的实时监测和管控。平台采用分布式架构,关键节点离线后,系统可解列独立运行。该平台基于Liunx系统及B/S架构,并通过SNMP技术获取网络拓扑及设备状态,以此提供智能告警功能,支持告警定制,满足各种业务需求,具有可靠、安全、高效的特点。     

面向巡维中心的变电站驾驶舱架构设计与实现

为完善"设备主人"管控机制,支撑变电运行人员向"设备主人"转变,研究设计了面向巡维中心的变电站驾驶舱架构,实现了变电运维多专业系统集成和业务协同。系统搭建了以IEC 61970扩展模型为基础的统一信息平台,统一规范了电网监控、设备监测、运维管理三面屏,设计了多维度、多层级的KPI指标体系,开发了监控类、诊断类、作业类、协同类高级应用功能,建设了一体化监控系统。所设计的变电站驾驶舱在佛山220 k V红星巡维中心的试点应用,体现了"系统精简、信息规范、界面统一、业务协同"的特征,为变电站运维管理提供了一站式服务和全过程管控手段,提升了变电站的"可观、可测、可控、可评估"水平。     

变电设备智能检修系统设计与实现

针对目前变电站内设备检修工作存在的人员技能水平参差不齐、检修计划和方案管理低效、检修作业指导书缺乏可视化指导和现场安全监管难等问题,基于增强现实技术及激光雷达定位技术提出并研发了变电设备智能检修系统.该系统综合应用生产管理系统等多系统的变电设备大数据,可实现检修计划智能管理、检修方案智能编制功能,为变电设备检修策划提供了智能技术支持.该系统实现了检修预演功能、检修过程智能管控功能,有效管控检修作业过程质量和安全.该系统在500kV文山变电站的成功应用,验证了系统的实用性及有效性.     

变电站运检业务立体可视化管控技术研究与开发

变电站运检现场安全管控工作量大并且专业化程度高,传统管控方式存在缺乏设备全方位监控管理和可靠的高精度空间三维实景的技术支撑等问题.设计了一种基于立体可视化技术的变电站运检业务空间立体可视化管控,通过多维度的可视化手段和全景模拟检修仿真等手段实现变电站立体监盘、运检业务模拟检修和设备运行状态可视化.应用效果表明,该系统可以更直观的方式全面展示变电设备的运行状态,并为变电运检人员提供一种高效的检修推演和人员管控方式.     

一种在线式“五防”一体化系统的设计与实现

随着自动化技术在变电站中的推广应用,传统的“五防”模式已无法完全适应变电站安全操作的要求。介绍了一种基于监控系统设计的在线式“五防”系统,分析了该系统的结构特点和工作流程。该系统在线监视变电站内所有设备的位置信息和操作票执行过程,动态计算设备的闭锁逻辑,并通过对“五防”节点的控制,闭锁或开放设备的操作。论述了该系统在站控层、间隔层、过程层的设计与实现。     

变电站作业安全管控系统中视频画面动态目标捕捉滤波的新方法

针对传统视频画面滤波算法不能适用复杂的变电站环境的问题,采用改进的多重滤波算法,并对改进滤波算法的步骤、具体实现方式进行了说明。仿真和实际证明,该算法具有简洁高效、动态目标识别准确、定位精度高等特性,使变电站作业安全管控系统实现了实用化,提升了变电站作业安全管控的水平,具有良好应用前景。     

基于云边端协同技术的电力安全管控系统设计

电力建设场景中，安监人员现场执规的传统安全监察模式存在实时性差、监察力度不足等问题。提出一种基于云边端协同技术的电力安全管控系统，该系统由“一平台、一中心、一终端”构成。首先，该系统使用基于边缘计算技术的“反违章天眼”终端，在完成数据实时采集的同时，通过内置边缘计算平台实现违章行为实时自动感知与就地告警等功能，极大降低了作业现场管理人员的工作量。其次，该系统建立了线上管控平台与线下管控中心，并通过云边端协同技术实现信息联动，大幅提升了系统的实时性与交互性。最后，介绍了该系统根据不同应用场景进行针对性功能拓展，已落地应用于配电网作业现场、变电站等实际场景，有效提升了作业现场安全风险管控的智慧化、精益化管理水平。     

变电站施工作业人员安全管控及评价系统研究

针对变电站施工作业人员安全管控效率低、缺乏整体评价的现状,提出了一种变电站施工作业人员安全管控及评价方法。设计了相应的安全管控及评价系统。描述了该系统分层式的结构,分析了人员安全管控的技术内容。提出了以人员面部信息为索引的人员安全管控信息存储和管理方法,以及变电站施工作业人员安全管控指标的量化方法、人员安全评价方法。从人员基本信息符合度、安全培训完成度、安全测试达标度、身体机能指标良好度、施工作业过程规范度五个方面对人员安全管控进行量化和综合评价,提高了人员安全管控的科学性与合理性,增强了变电站施工作业的整体安全性。     

基于智能变电站间隔层设备顺序控制功能实现

针对目前智能变电站顺序控制等高级应用功能可靠性和自动化程度不高等问题,基于智能变电站间隔层设备逻辑虚回路原理,提出了基于智能变电站间隔层设备顺序控制功能实现方法,该方法配置灵活,能可靠实现一次设备的顺序控制和全过程监控,从根本上解决制约顺序控制技术应用问题,提高电网智能化水平。     

智能变电站的关键技术及应用实例

分析了智能电网的发展目标,介绍了智能变电站的功能和系统结构,整个智能变电站可分为过程层、间隔层、站控层以及网省的生产管理系统等部分。提出了建设智能变电站的几个关键技术:一次设备智能化、信息网络化以及在线监测。借鉴IEC61850中功能自由分配的概念,对变电站的各种功能进行了分析和合并,将智能变电站的过程层和间隔层合并为设备层,提出了一种面向未来,适应智能电网要求的智能变电站体系结构。     

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。     

新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发

适应新一代智能变电站对二次设备功能一体化的要求,对集成保护控制功能的智能变电站一体化智能终端进行研究。结合间隔层和过程层二次设备的工程配置,对一体化智能终端的接口标准化、功能整合、信息共享、整装置的即插即用、软硬件集成以及可靠性设计等进行研究。依托新一代智能变电站层次化保护系统体系架构,提出一种实现间隔功能自治的一体化装置设计方案。采用多CPU信息融合与高速交互技术,在一套装置中集成了合并单元、智能终端、测控和保护装置的功能。基于紧凑型设计原则开发了适用于220 kV线路间隔的智能变电站控制保护一体化智能终端样机。通过测试验证,表明方案能减少二次设备数量,简化智能变电站系统架构。     

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。     

变电站软件版本安全管控与溯源

目前,变电站自动化设备软件与配置没有经过严格的检测与验证也没有集中统一管理,给变电站自动化系统的安全运维带来了极大风险。通过对网省/地三级自动化运维管理系统体系架构设计解决设备软件等软件版本的集中统一管理、管控;基于数字认证技术与国密算法对变电站内设备软件进行数字签名、验证,实现软件版本完整与可追溯。其核心内容及创新点包括：通过设计一套网省/地三级自动化运维管理系统来实现变电站设备软件、配置文件的集中统一管理、管控;采用基于数字认证技术与国密算法实现设备软件、配置文件的逐级数字签名与验证,解决软件版本在各流程环节的完整性与可追溯性问题。     

基于数字化平台的输变电设备在线分析和状态维修技术

针对当前状态检修工作的技术需求,进行了输变电设备在线分析和状态维修技术支撑系统及关键技术的研究和系统构建.系统由状态监测层、站内数据平台、远方数据平台、高级应用层组成;实现了状态数据的采集和统一建模、信息管理、故障诊断、状态评价、风险评估和资产运营.     

智能变电站二次设备端口自动识别方法

为提升智能变电站对二次系统的管理和控制能力,提出一种智基于网络报文解析能变电站二次设备端口自动识别方法.从过程层以太网组网技术和基于IEC61850的通信协议两个方面概要分析了过程层网络通信方式,研究了通过SCD文件解析和交换机端口表统计自动生成携带网络拓扑信息和设备连接情况的IED设备端口表的具体过程和方法.研究内容对过程层网络拓扑管控和二次设备即插即用等技术具有重要意义,给智能变电站二次系统网络管理和控制提供了新的途径.     

智能变电站时间同步系统异常分析

在智能变电站中,时间同步系统为全站智能设备提供一个准确、安全、可靠的时钟源。通过对智能变电站的时间同步系统进行深入分析,总结出时间同步系统异常对智能变电站的站控层、间隔层和过程层设备的影响,为智能变电站时间同步系统的异常处理提供参考。