无人值班变电站设备状态监测的实时信息分析与管理

无人值班变电站设备状态监测的实时信息分析与管理

刘哲，闫人滏

国网石家庄供电公司 /050000

摘要：我国是电力消耗大国，电能是我国城市社会经济发展的重要能源，伴随电能消耗量的进一步提升，我国电网建设和铺设规模不断加大，导致人力成本提供，同时运行过程中因主观人为因素导致的事故发生概率明显提高，为此无人值班变电站的建设与推广是我国电力行业发展的必然需求。课题研究由此出发，针对无人值班变电站设备状态监测以及实时分析技术展开研究，以供参考。

关键字：无人值班；变电站；设备状态

无人值班变电站，是基于计算机技术、信息技术、机电自动化技术实现变电站无人自动化运行。无人值班变电站要实现高自动化水平的自动运行，就必须具备完善的设备状态监测以及实时分析系统，来加强对设备的动态管控以及管理，通过对设备运行中产生各类实时数据的动态分析，对设备的运行状态进行充分判断，及时发现和分析设备存在隐患，确保变电站设备系统的稳定运行。

1.变电站设备状态信息分析

1.1变压器使用状态信息

变压器设备是变电站基础设备，也是变电站实现各项功能的核心设备，变电器在运行中如果没有及时的发现故障隐患，会产生较为严重的故障，设备维修期极长，影响变电站的正常运行。变电器运行故障发生原因多集中于绝缘失效与散热不足上，因此在监控管理中应重点对变压器绝缘以及散热参数上，首先，应对变压器额定电压、电容等信息建立严格的控制措施，通过各类监控设备，及时发现变压器内部的短路、超负荷、绝缘层损坏、过热、内部放电、渗漏等初期故障，并及时分析故障产生原因，同时维修人员停机处理，将故障控制在初期阶段。

1.2断路器使用状态信息分析

断路器属于传动类设备之一，其内部组成结构相对复杂，断路器的功能实现情况以及使用稳定性对变电站运行安全有着直接的影响。断路器在工作中需要进行高频次的操作，导致其运行故障率一直居高不下。断路器常见故障主要分为电气故障和机械故障两个类型，其中电气故障主要由绝缘性降低、开闭性能降低、导电性能异常等原因引发，机械故障主要结构异常导致。一般情况下，两类故障之间存在一定的诱发关系，如电气故障如果没有得到有效控制会造成机械故障的产生，而部分机械故障会导致电气故障的出现。在断路器的监控工作中，应重点检查断路器的导电不良、绝缘层损坏、机构拒动、机械损坏、分合困难等问题，并对电压、电流以及绝缘电阻作用信息进行综合的恩熙判断，实现对故障动作信息的有效区分。

1.3设备综合状态信息

1.3.1静态数据信息

静态数据信息一般包括，设备仪器运行的台账信息、设备档案信息、设备制造商以及出厂信息、实现数据等等。在无人值班的变电站中，中控计算机设备通过EER图，实现对变电站使用设备静态信息的识别、分类以及属性检测工作，其中设备台账信息应包括设备的名称、编号、设备工作区域与安装位置、设备性能参数等、档案信息包括设备名产、安装时间、使用年限、故障记录、维修记录、保养记录等信息，实验信息包括实验过程信息、实验目的信息、实验结果信息。

1.3.2长期动态数据

长期动态数据是设备状态监控所需的核心信息，长期动态数据主要涵盖实验动态数据信息、检修动态数据信息、故障动态数据等。其中实验动态数据信息包括，实验环境参数动态信息、实验参数动态信息、实验结论信息、检修数据动态信息应包括编号信息、检修时间信息、设备环境信息、检修性质故障、原因、检修方法及结果等信息。故障数据应该函、故障问题编号信息、故障发生时间信息、故障现象信息、故障解决方法信息、故障解决时间信息、检修人员信息。

1.4设备状态实时分析

无人值班变电站的设备综合状态监管，不仅要求系统具有高效的信息获取能力，还需要具备一定的数据分析能力。基于设备运行中产生的各类原始数据，对设备运行状态、运行需求进行分析和评价，从而生成设备使用维护的对策和建议。为了提高参数信息分级评价的有效性，需要加强设备数据归纳以组织以及管理工作，对设备运行状态进行分类，分为正常运行、一般性故障运行、重大缺陷等三个等级，并日后的维护工作开展打下坚实的基础。

2.无人值班变电站设备状态监测与管理

无人值班变电站不仅有效的降低了变电站运行的人力成本， 也降低了因主观人为因素产生的运行风险，并提高了运行效率和运行稳定性。通过自动监测和自动控制系统，对设备运行状态进行高效的识别控制，优化后期检修行为，完成可靠性的评估。

2.1设备信息的收集与组织

可以充分利用设备综合状态监测系统，对变电站中主要的设备进行运行原始信息的收集与组织，包括变压器设备、断路器设备、隔离开关组、电缆、开关柜、继电器等设备，并对上述设备的运行实时参数信息进行记录，形成设备运行日志，为设备的维护检修、性能判断提供重要的数据参数、设备信息的收集首先需要原始数据收集的传感器设备，如电压、电流检测设备、温度监控设备、渗漏监控设备等，也要建立完善的系统逻辑结构，有针对性的建立二维表格，根据设备工作属性以及安装位置，进行合理的关联与分类。

2.2检测与管理系统构架

无人值班变电站设备状态监测与管理系统，根据其功能范围以及使用需求，一般采用三层架构，其中第一层结构，为服务器及调度工作站结构层；第二层结构，为通信站点与领导站点结构层；上述两层结构主要实现，数据收集和数据分析处理的基础功能；第三层，为具有较高数字化水平的智能终端，可以将采集与预处理后的信息传输给调度主站，同时根据实际情况对设备进行工作任务的分配。实现更为智能化评估决策功能。此外，设备状态监控与管理系统在信息显示方面，应简洁直观，并具备对历史信息、故障率信息、稳定性信息的评估能力，从而更好的辅助工作人员利用设备的原始运行数据以及系统的评估数据，制定检修维护方案。

2.3状态监测分析管理软件的开发

状态监测分析管理软件的开发与升级，应从如下两个方面进行。其一，应不断优化系统架构，确保系统架构可以满足使用需求，更加精准高效的实现系统的各类功能，用更为直观的方式反应出监测结果，让运行管理人员可以直观、快捷的掌握变电站各类设备的运行状态。监控界面的显示应突出分类及重点，如主界面应显示设备运行监控的主线结构，对于关键节点应显示设备运行的详细信息，并利用颜色等容易区分显示方式进行运行状态和参数的分级。如电压等级可以使用不同的颜色表示，正常电压使用绿色显示、轻度异常应使用黄色显示，严重异常的电压信息可以使用醒目的红色进行显示。信息显示应位于主线节点旁边。在故障显示方面，应制定完善的报警系统，并在主显示区域进行故障类型的简要显示，如机构拒动故障。以变压器绝缘问题为例，在故障产生后，需要以声音与图像信号告警 ，并将该信息存入数据库中，并经过二次监测对采集数据对比分析完成对变压器运行状态的评估，并将其报告给运营人员。 也就是说，应该基于系统构架及检测管理功能需求， 不断对软件进行开发完善，提高其应用价值。

结束语

无人值班变电站是我国电力企业发展的必然需求，我国在无人值班变电站自动运行以及检测技术上研究起步较晚，虽然近年来取得多项研究成果，但与西方先进国家相比，仍存在差异，文章对无人值班变电站设备状态监测与管理技术进行了分析探讨，重点讨论了运行数据获取与运行状态分析，但研究内容处于理论研究层面，需要进一步的实践研究补充完善。

参考文献

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