SF6高壓斷路器（500kV）狀態(tài)檢修信息管理系統(tǒng)研制

曹陽

【摘 要】隨著中國大力推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐，智能變電站已成為新一代變電站的發(fā)展趨勢(shì)。智能變電站站用電源系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，站用電源系統(tǒng)逐步向統(tǒng)一的數(shù)字化、程序化、智能化的方向發(fā)展。交直流一體化電源作為智能變電站重要組成部分，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性起著至關(guān)重要作用，因此，迫切需要對(duì)交直流電源檢修模式進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)行更先進(jìn)、更科學(xué)的管理和檢修體制

【關(guān)鍵詞】電源系統(tǒng);狀態(tài)檢修;應(yīng)用

引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，在這種情況下，各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化程度也越來越高，加大了對(duì)供電系統(tǒng)的依賴性。而變電站作為電網(wǎng)的重要組成部分，一定要保證其穩(wěn)定性，在變電站中，電力設(shè)備險(xiǎn)修工作是最基本的工作，也是保證電力設(shè)備正常運(yùn)行的保障，只有這樣才能保證整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。站用電源系統(tǒng)逐步向統(tǒng)一的數(shù)字化、程序化、智能化的方向發(fā)展。在電網(wǎng)的變電站中，作為變電站操作電源、裝置電源和通信電源的交直流一體化電源系統(tǒng)起著極其重要的作用。隨著變電站無人值守的發(fā)展趨勢(shì)和集控隊(duì)的建立，新建和改造變電站的設(shè)計(jì)目標(biāo)都是無人值守，日常巡視及運(yùn)維、檢修模式也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)發(fā)展，傳統(tǒng)的計(jì)劃?rùn)z修方式，存在數(shù)據(jù)測(cè)量和運(yùn)維的人員能力上的差異，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備缺陷，不能對(duì)電力系統(tǒng)、設(shè)備健康水平做出判斷，因此，迫切需要對(duì)交直流電源檢修模式進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)狀態(tài)檢修模式的應(yīng)用。在智能變電站中，其重 要 組成部分就屬于交直流一體化電源，其對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)有著非常重要的影響，只有保證其安全穩(wěn)定性，才能更好地保障整個(gè)變電站的安全。

1變電站交直流電源系統(tǒng)

變電站交直流電源系統(tǒng)主要包括ATS開關(guān)、充電機(jī)和蓄電池組三個(gè)部分。如圖1.自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器即ATS，在變電站中用于將一個(gè)交流輸入電源自動(dòng)換接至備用交流輸入電源，使交直流負(fù)荷不停電、可以穩(wěn)定運(yùn)行，充電機(jī)是采用高頻電源技術(shù)，用于UPS直流不間斷電源等電池的自動(dòng)浮充，以確保其不過充、不欠充，對(duì)充電機(jī)的參數(shù)采集主要目的是監(jiān)測(cè)均、浮充狀態(tài)。蓄電池從投運(yùn)開始，它均、浮充電都是靠充電機(jī)完成的。在供電公司一般分析蓄電池的異常，只會(huì)關(guān)注溫度、檢修、工作環(huán)境等原因。變電站交直流系統(tǒng)，有兩個(gè)用處：一、承擔(dān)正常直流負(fù)荷電流，二、向蓄電池組補(bǔ)充電，使蓄電池的自放電得到補(bǔ)充，保證蓄電池備用時(shí)處于滿容量。

2變電站交直流電源系統(tǒng)狀態(tài)檢修應(yīng)用設(shè)計(jì)

變電站交直流電源系統(tǒng)狀態(tài)檢修應(yīng)用需要從以下三個(gè)方面設(shè)計(jì)：第一是從變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集信息，第二是將信息整合、并由通信上傳遠(yuǎn)方監(jiān)控中心，第三步是遠(yuǎn)方監(jiān)控中心對(duì)獲得的信息進(jìn)行分析處理，最后提出運(yùn)維、檢修建議，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)遠(yuǎn)動(dòng)控制措施。

2.1采集信息

變電站站端設(shè)備負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，其中包括開關(guān)、集成模塊、直流開關(guān)控制模塊、蓄電池遠(yuǎn)程放電模塊、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試模塊、充電裝置監(jiān)控模塊、絕緣監(jiān)測(cè)模塊、蓄電池在線測(cè)量模塊、就地監(jiān)控單元等。

2.2信息通信

通過協(xié)議轉(zhuǎn)換和變電站監(jiān)控主機(jī)解決數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議不統(tǒng)一的問題、這些采集量通過站端信息平臺(tái)（監(jiān)控主機(jī)）傳到遠(yuǎn)方監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)由遠(yuǎn)方監(jiān)控中心分析軟件負(fù)責(zé)分析與處理。

2.3分析、處理信息

分析、處理信息生成狀態(tài)評(píng)價(jià)，進(jìn)而做出檢修建議及遠(yuǎn)控。數(shù)據(jù)的分析、處理由遠(yuǎn)方監(jiān)控中心管理分析軟件負(fù)責(zé)，它是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其包括客戶端和數(shù)據(jù)發(fā)布WEB服務(wù)器。遠(yuǎn)方監(jiān)控中心的客戶端與各變電站監(jiān)控主機(jī)裝置之間使用C/S構(gòu)架，接收和處理回送的采集量，解釋數(shù)據(jù)規(guī)約，及評(píng)價(jià)設(shè)備狀態(tài)、進(jìn)而產(chǎn)生決策建議，對(duì)電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全方位的運(yùn)維與檢修。

3變電站交直流電源系統(tǒng)狀態(tài)檢修功能

3.1實(shí)時(shí)監(jiān)控

該系統(tǒng)中具備較為良好的人機(jī)交互界面，在這個(gè)界面中，可以對(duì)各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，或是相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查看，能夠有效地做到集中采集、集中存儲(chǔ)、集中發(fā)布，同時(shí)還可以用WEB發(fā)布的格式，對(duì)其進(jìn)行警告或者是處置設(shè)計(jì)。

3.2實(shí)時(shí)通信

可以使用網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，通過電網(wǎng)公司局域網(wǎng)資源，建立起相應(yīng)的服務(wù)器系統(tǒng)，并且還可以使用WIFI圖標(biāo)對(duì)當(dāng)前通信狀態(tài)進(jìn)行有效地查看。

3.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在變電站后臺(tái)機(jī)中建立起自身的信息庫，以此來對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便今后的查詢，為其分析提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。

3.4錄波瀏覽

錄波瀏覽，在信息交換過程中，能夠和其它系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，除此之外，還可以將蓄電池組的均充過程以錄波文件記錄，并且將其傳送到監(jiān)控室內(nèi)。

3.5充電機(jī)性能分析

按照各個(gè)變電站中的數(shù)據(jù)庫信息對(duì)其進(jìn)行分析處理。

3.6蓄電池內(nèi)阻測(cè)試功能、內(nèi)阻測(cè)試

采用的方式主要是直流放電法，十分的安全，不會(huì)有交流信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，所以也就不用解開電池組，從而就能在一定程度上避免蓄電池出現(xiàn)故障。

4變電站交直流 電源系統(tǒng)狀態(tài)檢修應(yīng)用探討

變電站交直流電源系統(tǒng)能夠有效地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程充放電、遠(yuǎn)程切換母線狀態(tài)、內(nèi)阻測(cè)試、遠(yuǎn)程控制充電機(jī)運(yùn)行、電池巡檢等功能，在該系統(tǒng)中若其進(jìn)行放電，其兩段直流母線就會(huì)處在并列運(yùn)行狀態(tài)，在這個(gè)系統(tǒng)中，其蓄電池組是一個(gè)完全獨(dú)立的系統(tǒng)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)容量放電，該系統(tǒng)在使用過程中不僅能夠有效地實(shí)現(xiàn)容量充電、放電，還更加具有獨(dú)立性，所以系統(tǒng)的安全性也較高。在該系統(tǒng)中，其開關(guān)模塊主要的作用就是對(duì)母線、各饋線開關(guān)狀態(tài)以及模塊的進(jìn)行采集工作，其安裝結(jié)構(gòu)主要是使用下放式的，在通訊過程中，其主要是利用總線與監(jiān)控裝置進(jìn)行的，在該系統(tǒng)中，其每個(gè)模塊都能一起對(duì)路開關(guān)量進(jìn)行檢測(cè)，并且每路開關(guān)量都會(huì)使用光電對(duì)其電壓進(jìn)行隔離，在該系統(tǒng)中，對(duì)于開關(guān)量判斷最小時(shí)間則可是設(shè)置相應(yīng)的軟件，對(duì)其進(jìn)行抗抖動(dòng)處理，并且還可以使用硬件抗干擾，其主工作電源則是由通信電源進(jìn)行提供。在該系統(tǒng)中，其監(jiān)控終端裝置主要的作用則是對(duì)開關(guān)量模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其主要包括放電內(nèi)阻單元等模塊，在數(shù)據(jù)采集之后，就會(huì)將其傳送到監(jiān)控中心，而監(jiān)控中心就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的存儲(chǔ)、顯示，之后就可以利用人機(jī)操作界面其進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟樵?、設(shè)置、修改等操作。在該系統(tǒng)中其較為重要的部分就是放電負(fù)載、內(nèi)阻測(cè)試單元，其主要的作用就是對(duì)兩組電池進(jìn)行負(fù)載放電以及內(nèi)阻測(cè)試，并且還配有相應(yīng)的路控制輸出，能夠有效地完成電池組虛脫機(jī)、放電、切換、測(cè)量、遠(yuǎn)程控制等功能.

結(jié)語

交直流一體化電源實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修可以降低電力系統(tǒng)運(yùn)維成本，提高電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行水平和自動(dòng)化水平。通過對(duì)變電站交直流一體化電源狀態(tài)檢修系統(tǒng)課題研究，和檢修系統(tǒng)建設(shè)全面參與，主要內(nèi)容如下：

（1）設(shè)計(jì)了基于供電公司局域網(wǎng)、自動(dòng)化管理的變電站交直流一體化電源狀態(tài)檢修系統(tǒng)構(gòu)建方案，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一采集、統(tǒng)一傳輸、統(tǒng)一處理變電站交直流系統(tǒng)設(shè)備信息。將變電站交直流一體化電源系統(tǒng)以前的定期檢修變?yōu)橄冗M(jìn)的狀態(tài)檢修，能實(shí)時(shí)得到變電站電源設(shè)備運(yùn)行情況，做到防患于未燃。

（2）在遙測(cè)、遙控蓄電池組方面采用了電壓主動(dòng)均衡、蓄電池剩余容量預(yù)測(cè)、電池發(fā)展趨勢(shì)預(yù)判及直流輸出紋波檢測(cè)等新科技、新設(shè)備。

（3）完成了系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)安裝，通過在遼寧鐵嶺供電公司歷史數(shù)據(jù)的分析，和設(shè)備運(yùn)行狀況的綜合診斷，通過設(shè)備故障數(shù)據(jù)的積累，來編寫各種交直流電源設(shè)備的故障模型，從而快速、正確反映交直流電源設(shè)備的健康狀況，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的狀態(tài)檢修。

綜上所述，對(duì)變電站交直流電源系統(tǒng)狀態(tài)檢修的應(yīng)用探討得知交直流一體化電源實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修不僅能有效地降低其運(yùn)行維護(hù)的成本，還能提升其運(yùn)行的定和安全性，使整個(gè)變電站處于較為平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。

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（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司）