基于开放式输变电设备状态监测信息平台设计探讨

基于开放式输变电设备状态监测信息平台设计探讨

廖新征1温启良2许德成2

廖新征1温启良2许德成2

（1、南方电网科学研究院；2、深圳市康拓普信息技术有限公司）

摘要：在科学技术不断进步与电力企业逐步发展的推动下，输变电设备状态监测系统的类型越来越多，然而这些监测系统大部分都是独自运行、自成一系、并且对设备运行状态监测也是单一的，尚未实现信息的交流和共享。为了解决这一问题，本文提出了开放式的输变电设备状态监测信息平台。首先对现阶段设备状态监测中存在的问题展开了介绍，然后分析了相应的设计原则，最后针对在线系统的优化及作用的有效发挥进行了思考，希望能够为广大的读者带来一定的帮助作用。

关键字：信息平台；状态监测；输变电设备；开放式；数据整合

引言：

电网的运行状况，化学、机械、绝缘、电气等多维度监测信息以及设备维护信息是对输变电设备状态进行准确分析的基础。电网的运行信息由能量管理系统提供；按照输电线路舞动监测、变压器油色谱在线监测、GIS局放在线监测、绝缘性在线监测等监测系统在特征监测领域发挥作用；设备的维护信息由安全生产管理系统提供[1]。然而，目前输变电设备状态监测和电网运行、维护信息的利用还存在着很多问题。因此，对开放式的输变电设备状态监测信息平台设计进行探讨具有较强的实用价值[2]。

1.输变电设备状态监测数据中存在的问题

（1）信息建模的基准存在差异，致使各个系统之间的描述方式存在着比较大的不同，增加了对象匹配的难度；（2）不同系统之间的访问接口存在着比较大的差异，在需要进行程序化的分析时需要对接口转换信息进行单独的编写；（3）在线监测数据管理零散，数据难以在多个系统中进行共享，有些已经构建起的监测数据中心为数据的整体管理提供了帮助，然而，在数据开放性和标准化方面仍需要进一步加强；（4）随着科学技术的进步，在线监测系统的类型日渐增多，然而，在新监测系统上线之后，全部需要利用该系统的相关分析软件，都需要各自对接口进行开发，从而实现互联。

本文主要利用开放式输变电设备状态监测信息平台的设计与应用来实现。该平台的基础是由安全生产管理系统和能量管理系统建立的设备模型和电网逻辑模型，实现全面对电能质量在线监测、防山火监测、微气象监测、故障定位、雷电定位、动态增容监测、绝缘污秽在线监测、覆冰在线监测、GIS在线监测、变压器在线监测等十多种类型的在线监测系统数据进行整合，利用数据统一信息模型来增强数据的规范性，对数据编码不统一和数据描述不一致的问题进行处理；为了解决数据交互方式不统一的问题，以标准化接口提供给需要利用在线监测数据的其他系统和高层分析应用[3]。该系统的构建利用的是模式驱动开发方法，从而使新的系统或者监测类型能够不断的接入到系统当中，从而使系统的扩展性问题得到解决。访问接口和平台信息模型扩展性、标准化强，从而增强了系统的开放性。

2.开放式输变电设备状态监测信息平台设计的原则

（1）该平台的设计应该遵循标准化和集约化的原则，从经济、标准和集约等角度对该平台的设计进行优化和简化，突出设计的标准化；该平台的设计必须要对本系统和其他有关系统的接口和边界关系进行充分的考虑，将信息系统建设的效益最大程度的发挥出来；（3）该平台基础应用功能的实现和稳定技术框架吃的建立是第一位的，然后以此为基础再对较比较成熟的高级应用功能予以考虑；（4）该平台的设计应该符合“SG-ERP”和“SG186”工程有关技术的要求；（5）平台的设计要符合企业发展的要求，在此基础上对其他地区的已有的开放式输变电设备状态监测信息平台进行研究，对其作用的有效发挥给予充分的考虑，从而为平台建设的平稳度过提供保障。

3.开放式输变电设备状态监测信息平台设计的若干思考

开放式输变电设备状态监测系统功能实现离不开对在线监测装置的应用，然而，目前所有的在线监测装置的由于运营环境恶劣、发展时间短等一系列的因素仍然存在着诸多问题，严重影响了该系统的实效性和有效性。为了使状态监测系统的得到真正的发挥，应该从以下几个方面进行改进。

3.1在线监测技术的可靠性和稳定性

早期研发的输变电（特别是输电线路）在线监测装置由于运行环境、通信、工作电源及传感器等方面的对运行的可靠性和稳定性造成了影响[4]。在线监测装置要想得到有效的推广及应用就要提升咱先监测装置的稳定性，它主要涉及环境适应性、通信技术、电磁兼容技术、电源技术以及传感器技术等方面。

3.2状态分析和故障诊断

在线监测的特征向量不仅包括了部分可实现在线监测的离线实验项目，而且还在引入和研究部分对设备运行状态进行反映的新特征向量，然而，故障和监测量之间通常缺乏相应的对应关系，因此，如何对监测技术的智能化水平和状态分析准确度之间的关系进处理仍然是现代一个非常重要的课题。

3.3故障诊断技术与线监测的标准化

在线监测的功能是能够对电力设备运行状态的变化进行连续的监测，然而想要实现对被监测电力设备是否需要维修进行判断，还需要大量数据和经验的积累；此外，对于在线监测和离线实验的同一特征量是否等价问题也需要通过运行经验来检验。报警阈值一直是运行部门在线最关注的问题，仅能参考同类设备安装在线监测设备之后已发生事故的数据或者连续监测的数据变化和现有的运行经验来确定。现阶段，在线监测数据的诊断标准仍然需要长期积累经验，对于将出台的在线监测数据诊诊断标准仍然需要进行进一步地验证。

3.4在线监测的管理

状态的检修和状态监测的实行依赖于能够对状态进行描述的准确数据，自然就需要状态数据维护管理。状态数据主要包括在线监测设备提供的动态数据，运行管理中的准动态数据（如缺陷处理、定期试验等），输变电设备的属性数据（如设计资料、台账等）。除此之外，状态检修工作的完成有赖于专业人员，因此，专业人员的素质直接关系着状态检修的成功与否。就目前而言，状态监测技术方面的专业性人次比较匮乏，因此，必须使相关工作人员的专页素质得到有效的提升，让他们对在线状态监测和故障分析方法进行全面的掌握，其中最简单有效的方法就是加强专业培训。

结语：

总而言之，开放式的输变电设备状态监测信息平台构建有效的挖掘了各类数据潜在的价值，防止了业务系统之间数据接口建设的重复，实现了数据的整合，为输变电设备状态监测和故障维修提供了便捷、极大地节省了开发成本和时间，同时，电网设备的智能检测提供了保障。

参考文献：

[1]蒋兴良,张满,舒立春,等.分裂导线混合凇带电覆冰后的起晕电压跌落研究[J].电工技术学报,2013,28(10):47-58.

[2]陶顺,周双亚,肖湘宁,等.基于IEC61970公共信息模型的电压凹陷域分析[J].电工技术学报,2013,28(9):40-46.

[3]陈金熠,范春菊,胡天强,等.考虑架空输电线路状态的线路覆冰监测系统的研究[J].电力系统保护与控制,2012,40(15):93-98.125-130.

[4]谢善益,杨强,王彬等.开放式输变电设备状态监测信息平台设计与实现[J].电力系统保护与控制,2014,42(23):

作者简介

廖新征1，女，1978年6月，广东广州，硕士，工程师。研究方向：设备状态监测，公司名称：南方电网科学研究院，510080，ELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE,CSG。