智能变电站温升在线监测IED的设计与实现

研发了一种应用于变电站间隔层的温升在线监测智能电子装置(IED).该IED以ARM+DSP为系统架构,采用linux操作系统嵌入IEC61850协议;以GPS授时实现全站的数据同步触发,通过RS485与一次终端在线监测设备进行数据传输,并利用光纤以太网将数据以IEC61850规约封装后与监控中心进行通信,最终实现对一次设备终端温度的采集、传送等功能.该设计己在上海虹桥220 kV变电站安装运行,运行结果表明所设计的IED能准确采集一次设备的温度并进行分析、处理和传输至信息一体化平台及在线监测系统,能够实现对终端一次设备的温度智能化在线监测功能.     

基于边缘计算的输电线路在线监测通信组网技术研究

为解决输电线路在线监测系统中现有通信覆盖存在盲区和通信链路的实时性需求，提出一种基于边缘计算的输电线路在线监测通信组网方案。面向现有在线监测设备的新需求，设计输电边缘计算设备的功能架构和通道自动切换流程，利用3G/4G/5G、2.4 GHz、5.8 GHz等不同通信制式的传输特性，使用输电边缘计算设备设计输电线路通信组网实施方案，并进行现场应用分析。试验表明该方案能实现输电线路的实时在线监测，为输电线路的在线监测与故障巡检提供新的思路。     

输变电设备状态检修评估分析系统的研究

输变电设备状态检修评估分析系统依据最新的高压电气设备状态维修试验规程,采用评分的方法对输变电设备进行状态评估,还可与在线监测系统集成,直接将在线监测系统采集的数据作为设备的试验项目数据参与评估.系统基于微软的.net多层分布式对象技术,C#作为编程语言,采用SQL Server网络数据库.采用基于Web的B/S程序体系结构,实现了异构平台间对象的相互通信,极大地提高系统的可扩展性.     

电气设备绝缘在线监测系统

介绍了电气设备绝缘性能的在线监测方案,提出了面向对象的在线监测电气设备及参数的单元设计方法.并通过监测电容性设备介质损耗(tan δ)、氧化锌避雷器阻性电流、变压器铁心电流和变压器油中各气体的含量来判断电气设备的绝缘性能.     

基于情感客观过滤的变电设备在线监测装置性能评估方法研究

为了规范和保证变电设备在线监测装置的质量和性能,提高装置运行可靠性,防止在变电设备在线监测装置评估过程中主观情感因素影响评估结果,建立了树状结构在线监测装置性能评估指标体系,以及一种基于带有情感客观过滤特征的变电设备在线监测装置性能评估模型,并用实例验证了该评估模型能够有效地消除或控制在线监测装置性能评估中的主观情感因素与评估的不确定性。     

变电站绝缘子污秽在线监测技术

为实现电气设备在线监测的智能化和自动化,以单片机为核心开发了变电站绝缘子绝缘性能在线监测系统的远程终端,并且利用RS 485通信总线技术和后台计算机通信从而构成监测的整体系统。此系统远端可监测变电站的温度和相对湿度以及绝缘子的泄漏电流和脉冲电流,这些信息传送到中央计算机后通过模糊多级综合评判处理数据。模糊综合评判可以综合考虑多个因素对评判结果的影响,利用这一原理建立了绝缘子在线监测量同绝缘性能之间的模糊关系。模糊一级综合评判可给出绝缘子的在线绝缘性能,第二级综合评判即给出检修建议。通过此方法,监控人员可以远程在线监测变电站实时绝缘状况,同时可减少电网因绝缘问题引起的故障,在保证电网安全运行方面有参考价值。     

基于共享铁塔的5G天线对微气象在线监测设备的电磁干扰

随着5G通信技术的迅猛发展以及微气象在线监测设备的广泛应用,两者共享铁塔布置的情况较为常见,此时5G天线可能会对在线监测设备的正常运行造成一定的电磁干扰。根据5G基站天线的工作原理,分析了共享铁塔背景下,5G基站天线对微气象在线监测设备的干扰机理,得到了基于阵列天线原理的5G天线场源表征公式,并建立了电磁干扰数学模型。以实际共享铁塔为例进行仿真计算,结果表明,微气象在线监测设备表面场强随天线个数及功率的增大而增大,随天线倾角的增大而减小。     

输变电设备状态检修评估分析系统的研究

输变电设备状态检修评估分析系统依据最新的高压电气设备状态维修试验规程,采用评分的方法对输变电设备进行状态评估,还可与在线监测系统集成,直接将在线监测系统采集的数据作为设备的试验项目数据参与评估。系统基于微软的．net多层分布式对象技术,C#作为编程语言,采用SQL Server网络数据库。采用基于Web的B／S程序体系结构,实现了异构平台间对象的相互通信,极大地提高系统的可扩展性。     

220 kV变电站在线监测系统的应用

在线监测技术已应用于变电站内主要电气设备,成为推进智能变电站建设不可或缺的条件。首先阐述一次设备在线监测的发展应用现状,随后详细介绍青岛南京路变电站内一次设备在线监测装置的配置和运行情况,为变电站在线监测装置的配置提供参考和借鉴。     

Online型高压电气设备绝缘在线监测系统 介损·局部放电·油色谱·油微水故障诊断

一、系统介绍高压电气设备绝缘在线监测技术应用是电力行业发展的必然趋势,是对电力系统传统的设备绝缘监督与管理技术手段的革新,是实现设备真正意义上的状态维修体制的重要技术手段和技术支持。Online型高压电气设备绝缘在线监测系统是一套集中式监测系统,可实现对变电站除开关和隔离刀闸以外所有一次设备绝缘老化的物理或逻辑参数实时采集、监测和分析,并对其绝缘状况作出合理的评估,为设备状态维修管理系统提供最直接的、最合理的数据和智能化的故障分析平台。     

基于3G/4G网络的配网主设备监测平台设计

针对配网主设备在线监测数据只能在计算机上显示,还不能有效地接入移动终端这一问题,设计并开发了基于3G/4G网络的配网主设备监测平台。在WAMP集成环境和Eclipse开发环境下,选定JSON作为客户端与服务器的传输格式,利用XML语言实现页面设计,使用PHP语言和JAVA语言分别实现服务器端和Android客户端的整体设计和软件功能。最后以基于频率响应分析(frequency response analysis,FRA)的变压器绕组变形带电检测数据为例,按照软件测试的方法和要求对客户端进行了真机上的测试,测试结果表明本文开发的配网主设备监测平台客户端可以在Android智能手机上平稳高效运行,证明设计方案切实可行。     

基于物联网的环网柜在线监测技术研究

针对目前环网柜在线监测设备融合度较低导致运维复杂、整体成本较高的问题,研制了一种集成物联网传感器接入、机械特性在线监测、局部放电在线监测以及标准化通信接口的物联网环网柜监测终端。按照装置功能详细介绍了子模块的构成以及基于容器的软件架构。并重点介绍了机械特性在线监测相关的数据零漂调整、数据触发门槛选择、特征分析实现方法。同时介绍了一种用于局放采样的改进型峰值保持机制。为验证装置相关性能,搭建了试验平台,并模拟了部分典型机械特性故障。结果表明：监测数据准确且一致性高,能够满足现场的应用需求。     

基于深度稀疏自编码网络和场景分类器的电网气象故障预警方法

为保证电网安全稳定运行,提高电网防灾减灾和弹性水平,提出了一种基于深度稀疏自编码网络和场景分类器的电网气象故障预警方法。首先,采用主客观权重相结合的动态赋权方法,对气象因子进行初始赋权,以合理表征不同气象因子对电网故障的影响程度。然后,对传统的深度自编码网络增加稀疏性约束条件,以提高网络训练的收敛性,并在深度自编码网络的最后一层增加场景分类器,以提高气象因子与电网故障场景间关联关系的合理性。最后,将带权重的气象因子以及设备因子和环境因子作为深度稀疏自编码网络的输入,利用支持向量机构建多因素耦合的电网气象灾害故障预警模型。采用实际电网故障算例验证了所提方法的有效性。     

基于Spark的电力设备在线监测数据可视化方法

大数据可视化可以实现海量电力设备在线监测数据中各种属性、运行状态等电力特征信息的图形、图像化直观呈现,为设备运行状态的及时有效监控分析提供有力保障。因此,本文提出一种基于Spark的电力设备在线监测数据可视化方法,为实现大数据环境下的电力设备在线监测数据的状态信息快速提取,在Spark大数据计算平台上,建立了基于设备状态评估指标体系与模糊C均值聚类(FCM)的电力设备状态信息提取算法。针对数据的多维、时序特性,构建三维平行散点图的数据可视化展现形式,实现电力设备在线监测数据信息全貌的可视化展现。将该方法运用于吉林省某风电场的风电机组在线监测数据集,实验结果证明了该方法的有效性。     

GIS开关操作瞬态辐射场模拟装置研制及其应用

随着气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)的数字化和智能化不断深入,在线监测装置等二次设备被下放到开关场中,较易受到开关操作瞬态辐射场的干扰。为了明确在线监测终端器件对高频阻尼振荡电场的抗干扰度,完善GB/T 17626.10-2017中的在线监测试验项目,文中研制出GIS开关操作瞬态辐射场环境的模拟装置,并基于此测试平台对PCB级数字终端和CAN总线进行了辐射效应实验,证明了GIS开关操作瞬态辐射场可能会对在线监测数字终端产生较强的电磁干扰。研究结果为完善在线监测设备的入网测试平台提供了一定的借鉴意义。     

机组一次调频特性在线监测方法

针对中国东部发达地区外来输电线路故障造成电网频率振荡的安全风险,分析网源之间自动发电控制架构,提出一种机组一次调频特性在线监测方法。基于混合能量管理系统,设计一次调频在线监测的原理图;由工程实践出发,采用不同的评价指标衡量调频效果;结合某超超临界机组性能及分时技术,建立机组侧一次调频在线监测的控制策略。试验结果表明,在线监测系统功能良好,将事故分析改为事先监督,且一次调频评价参数满足调度规程。     

关键绩效指标在变电站设备在线监测中的应用

变电站内设备在线监测传感技术已经相对成熟,但其上送的数据相对专业,且设备状态改变是一个渐变过程,从数值上看这种变化是缓慢的,不易察觉的。如何及时发现这种变化,并通过直观的方法展示出来,成为成功应用在线监测技术的关键。提出了一种方法,通过评价计算程序对多种数据来源,包括实时数据、准实时数据及离线数据,进行分析处理,将变电站内设备状态以关键绩效指标(KPI)形式展现出来。该技术已经应用于多个智能变电站,取得良好效果。     

基于神经网络与布里渊散射监测技术的线路覆冰计算方法研究

针对目前单纯采用点式覆冰监测终端对输电线路覆冰情况实时监测时,因终端续航时间短、摄像球机本身凝冰或结雾、拉力传感器难校准、终端安装维护困难、覆盖范围有限等造成覆冰效能低等问题,提出了一种基于神经网络与布里渊散射监测技术的线路覆冰计算方法。通过在OPGW线路两端安装布里渊传感器,测量布里渊散射信号的强度及频移,计算任意点光纤温度及应变,利用RBF神经网络对应变及气象参数建模,计算线路覆冰厚度。经系统运行数据证明,该方法能够有效结合气象参数修正OPGW应力法计算的覆冰厚度误差,提高覆冰监测效率及准确性。     

基于改进动态时间规整算法的终端波形比对方法

为深入挖掘配电终端录波性能分析，提出了一种用于一二次深度融合设备检测终端录波平台的改进型动态时间规整算法。通过分帧及加窗完成对波形的预处理，计算源信号波形与受噪声干扰的终端录波波形的短时能熵比；将两组波形的短时能熵比序列作为输入测试向量，利用DTW对两个波形的能熵比序列进行路径规划并求解相似度；计算两组短时能熵比序列的公共子串长度定义优化匹配系数，修正波形相似度。实验仿真和实测数据分析结果表明，结合能熵比与公共子串的DTW算法提升了算法的计算效率和准确率。实验证明该方法能为配电终端的录波性能评估提供数据支撑。     

基于光纤同步及传输的分布式高压电气设备绝缘在线监测系统

大型变电站的高压设备分布范围广,采用分布式就地数据采集可以减少系统的接线,简化系统的设计,但高压电气设备的绝缘在线监测需要精确地同步采集各监测设备的泄漏电流信号和PT电压信号,传统电压过零点同步的方法受谐波干扰、电磁干扰等影响,实际运行中难以获得稳定可靠的数据。因此,提出光纤同步传输技术应用于分布式高压设备绝缘在线监测系统中,通过光纤的精确同步信号传输,可使在线监测系统的数据稳定性和可靠性得到提高。