变电设备状态监控系统研究与开发硕士学位论文 精品
基于图形化变电设备状态管理系统软件的研究
基于图形化变电设备状态管理系统软件的研究摘要:针对变电设备状态管理工作的不足,提出了一种基于图形化的变电设备状态管理系统。
该系统采取面向对象的方式实现,以设备台账数据作为变电管理的基础以实现数据的一体化,并以图纸构成系统的图形平台,改善了变电设备状态管理工作。
关键词:变电管理分布图建模工具后台监控变电管理涉及电力系统各变电站的设备管理、图纸管理、设备缺陷管理以及相关各工作的票单管理,并包括技术人员的培训工作,是电力系统生产运行中的重要工作。
随着电力系统规模的不断扩大,投入的设备也越来越多,特别是继电保护及安全自动装置等二次设备的数量在日益增加,因此,有效地管理设备是电力企业的迫切工作。
因为设备管理是变电管理的基础,也就需要更为有效的变电管理手段。
数据化、网络化、图形化是变电管理发展的趋势,能极大提高变电管理的效率。
为实现该目标,笔者提出的系统采取面向对象的方式实现,以设备台账数据作为变电管理的基础以实现数据的一体化,并以图纸构成系统的图形平台。
1 目前变电设备状态管理存在的问题随着近年来电力企业信息化的快速发展,企业管理信息化得到了广泛应用,已经覆盖了生产运营的方方面面。
变电站作为电力传输过程中的重要一环,一直是企业安全生产管理的重点管理对象。
但由于电网结构复杂、设备量大、图形和数据资料庞杂、用电负荷急剧增长、电网结构变动及设备资料更新频繁,因此,当资料涉及范围较广或涉及多个部门时,以纸图为主的传统的手工修改方式及流程已经无法满足生产管理和提高供电服务质量的要求,各单位很难保证及时、准确地得到所需信息;传统方式不仅花费人力多,重复劳动多,而且还容易出现部门设备台账不统一、账物不符等现象,给对电网进行深层次的网络拓扑及分析等工作带来很大困难。
另外虽然有很多信息系统都涵盖了对变电站的管理,如:巡视、检修、设备管理、GIS系统等。
但是由于这些系统多以记录的形式分散存储于各个模块,使用人员无法直观、方便的浏览变电站中设备的各种运行、检修信息,从而无法对设备当前运行状态进行直观的分析和判断。
变电站在线监测及辅助设备监控系统研究与应用
变电站在线监测及辅助设备监控系统研究与应用作者：万然来源：《中国机械》2013年第22期摘要：随着检修智能电网的变电站的设备状态的全面展开，对变电站的各种设备进行有效集中地监控也变得越来越重要。
本文是利用建立智能辅助监测终端在变电站，利用告警录波、信号变频采样等采集策略以提取运行设备的关键信息，为变电站运行人员、及管理人员和检修人员提供面向角色的差异化应用服务时选择多点同构的分布式服务架构，并统一接入各种辅助监测设备时采用ADP+设备规约库动态，分级冗余地存储数据。
以此使运行检修成本降低，并使对运行设备的实时监测水平得到提高。
关键词：变电站智能终端；智能信号采集；多点同构随着“三集五大”工作的全面推进，各类变电站设备监测系统的系统化和集成化建设越来越需要更高要求。
构建大运行、大检修体系的要点点之一，是在确保安全的条件上，对于已有设备运行集控功能按照专业化方向，并实施统一管理、集约融合。
推进设备维护、巡检、操作的管理一体化，这就需要全面监测变电站设备各类特征数据的实现，并综合应用信息的集中。
1.系统研究方向1.1.创建实时监控集成平台，具有高效传输、数据可靠、系统坚强的统一的特点。
1.2.制定辅助设备、在线监测装置的数据传输格式、统一规约，并建立健全相关的管理规定和技术标准。
1.3.使变电站设备远程分析、综合评估、远程诊断的应用服实现。
2.系统集成方法系统集成包括很多数据资源：辅助监测设备的多种数据接人、各种设备的台帐对接、视频监控系统、专家分析系统、用户统一认证系统等。
2.1.多点同构的分布式服务架构系统集成选用的是OGSA网格体系理念，利用Web Service数据交换格式和统一接口，涉及很多的资源都被SOA抽象为服务，利用服务间的交互和组合形成完整全面的系统应用。
各个服务之间各自独立、完全松耦合、分层部署，能自主维和护升级，而不对其他功能的应用产生影响。
最终形成各种应用是通过服务被服务管理注册且服务流程CallFlow动态配置业务逻辑被调用。
变电站接地线在线监测系统的研究与开发
变电站接地线在线监测系统的研究与开发接地极在线监测系统能在无人值守条件下，全天候对接地极入地电流、设备状态进行监测，能实时监测接地极现场的报警信号，发出报警，并针对报警信号，自动完成故障定位和做出相应的联动处理，使用现场视频采集设备，运行人员能远距离对现场画面进行实时查看。
标签：变电站;接地线;在线监测系统;应用前言目前，易燃易爆和危化品单位（场所）现采用的监测管理手段相对落后，维护的智能化管理程度低，没有一个系统性的监测和报警系统，易燃易爆和危化品单位（场所）的设备状态无法做到实时监测，无法实时确保设备的正常运行并及时对异常情况进行处理。
接地状态以及接地系统作为保障电源SPD保护设备安全的重要体系，如何利用合理的方法监测这一系统变得非常重要。
1电流通路法监测接地状态电流通路法监测接地状态的优点在于监测设备简单，价格较低，但电流通路法的电流输出特性，决定了电流通路法监测接地状态的不足，任何一条回路接通，反馈给监测设备的信号都是回路正常，电源SPD主接地线路断开，一旦存在其他回路接通的情况，接地状态监测设备将无法进行识别，存在电源SPD接地失效的安全隐患。
2环路电阻法监测接地状态环路电阻法监测接地状态，主要是通过对接地线的环路电阻进行测量，以测试电阻值的大小来判断接地状态的通断情况。
可以采用方式一或方式二的方法进行监测。
方式一采用的是接地状态监测的位置从SPD的接地端直接引人接地汇流排的接地线上进行监测，方式二采用的接地状态监测的位置从SPD的接地端辅助连接到接地汇流排的连接线上进行。
方式一与方式二的区别主要在于两个监测通道泄放的电流不一样，强雷电流在泄放的时候可能会直接损坏监测设备。
3结合接地电阻监测仪测量接地状态的监测方法电流通路法监测接地状态，当存在连接到等电位接地端子板的任一回路接通的情况时，电流通路法的电流输出后，反馈给监测设备的状态都为正常，当主接地线路断开时存在无法监测出来的安全隐患。
变电设备状态检修维护论文
变电设备状态检修维护[摘要]：随着电力技术的发展，电力企业可以通过实施状态检修把利润最大化，还可以对原有的检测制度进行革命性的改变。
所以，变电设备的状态检修必定会成为各大电力企业发展的主流。
本文在充分分析了唐山市电力局断路器的故障的基础上，结合了工作中的实际提出了设备状态检修维护的整体策略。
[关键词]：变电设备检修维护安全运行中图分类号：u224 文献标识码：u 文章编号：1009-914x（2013）01- 0025-01原有的变电设备检修策略在性能优良的新型设备的大量投入和检修模式的改革的趋势下已经不能适应。
所以我们要在分析设备的故障原因的基础上，在工作中要征订完整有效的状态检修的整体策略，以便适合发展。
变电设备和电力系统，在运行中常常会发生各种异常现象和事故。
正确及时地处理各种异常和事故，是变电站运行值班人员一项重要的基本职贡。
一、变电设备状况分析变电设备发生事故时的迹象有：系统冲击，控制器上电流、电压、功率、频率等表计强烈摆动，变电站部分设备因低电压而跳闸。
该现象可能由系统展荡引起或由其他变电短路故障引起；继电保护装置自动装置动作、掉牌，光字信号及音响信号出现，部分断路器跳闻，该现象可以判断为该断路器所属设备或线路故障引起；本站电器设备故障时，可能出现弧光、爆炸声及其他不正常声音，该现象定为设备因绝缘不良或机械损伤等造成；现场运行巡视检查可能发现电器设备出现烟火、介损、碎裂、等不正常现象。
这些现象可能是由于变电设备绝缘不良出现内部过热、化，引起电压互感器短路或电流互感器开路等引起。
异常运行和事故处理的主要目的：尽快限制事故发展，消除故障根源.解除对人身和设备的威胁；设法保持设备继续运行，以保证对用户和线路的供电正常；尽快对停电的用户和线路恢复供电；调整运行方式，恢复正常运行；根据表计的指示、信号指示和设备的外部征象，分析判断事故的全面情况；如果对人身和设备有威胁，应立即设法解除这种危险。
低压开关柜智能监控系统研究与设计开发
辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）教务处2015年5月中文题目：低压开关柜智能监控系统外文题目：Intelligent monitoring system for low voltage switchgear毕业设计（论文）共 49 页（其中：外文文献及译文13页）图纸共1张完成日期 2015年06月答辩日期 2015年06月摘要开关柜作为变电站的重要电气设备，担负着关合及断开电力线路、保护系统安全的双重作用,对变电站的安全、可靠运行起着举足轻重的作用。
我国经济建设和改革开放的蓬勃发展，电力系统的应用及其安全得到广泛关注,然而对用电设备的监测与监控却种供电配电柜组，这些配电柜组的安全是用电安全的重要保障。
对配电柜的是一个长期未能解决的问题。
我国的发电厂、工矿企业等用电场所大都配备各工作状态、工作环境的监测是保障配控制装置,采用智能检测技术设计合理的开关柜温度、湿度电柜安全工作的重要手段。
本课题主要研制电力开关柜内各参数的检测与检测和状态模拟系统,实现对开关柜工作状态模拟和环境监测。
论文首先介绍了当前开关柜测温的几种方法及光纤光栅测温法的优势,基于光纤光栅温度传感技术提出了一种利用光纤光栅测量开关柜触头温度的方案。
该方案采用光纤光栅作为传感元件,利用波分复用技术实现对开关柜触头温度的在线监测。
关键词:开关柜；在线监测；温度传感器；实时监控软件AbstractAs the important electrical equipment in substation，switchgear shoulders the dual role of closing and disconnecting the power line and protecting the system security,which plays an important role for the substation’s,safe and reliable operation.The vigorous development of China's economic construction and reform and opening up, the application and their security of the power system are widespread concerned, however, monitoring and control of electrical equipment is a long-term unresolved issue. Our country's power plants, industrial and mining enterprises and other electricity places mostly equip with a variety of power supply and distribution Libraries group, the safety of the Distribution Libraries group is an important guarantee of the safe use of electricity. The monitoring of the working status and the work environment of the distribution cabinet is an important mean to protect the security of the distribution cabinet.The topic mainly develops a kind of device which can detect and control various parameters of the power switch cabinet, using intelligent detection technology to design the reasonable switch cabinet temperature and humidity detection and status simulation systems,so that it can realize the working status simulation and environmental monitoring of the switch cabinet.The current methods of temperature monitoring of switchger and the advantages of fiber Bragg gratings temperature monitoring is introduced in this paper.Then based on the fiber Bragg gratings sensing technique,we design a system that could measure the temperature of the contact of switchgear.The design uses fiber Bragg gratings as the sensing elements and realizes the on-line temperature monitoring of the contact inside switchgear with WDM technology.Keywords：Metal-clad switchgear；on-line monitoring；temperature sensor ；real-time monitoring software目录前言 01绪论 01.1设计背景和意义01.2开关柜智能监控系统的研究21.3系统检测软件的设计要求 (2)1.4现有开关柜测温方案比较 (3)1.5课题主要任务 (4)2开关柜智能监控系统的总体设计 (5)2.1监控系统的硬件结构 (7)2.2监控系统软件功能设计 (10)3监控系统的硬件设计 (12)3.1温度传感器的选择 (9)3.2光纤光栅温度传感器原理 (10)3.3电压传感器的选择 (12)3.4电流传感器的选择 (12)3.5传感器的主要安装步骤如下: (13)3.6开关柜数据采集器 (13)3.6.1最小系统电路设计 (16)3.6.2时钟电路163.6.3 复位电路203.8串口通信接口电路183.9键盘输出 (20)4监控系统的软件设计..................... 错误！未定义书签。
变电站直流设备状态评价系统的研究与应用
变电站直流设备状态评价系统的研究与应用作者：徐亮潘建乔栾伊斌陆翔吴迪来源：《华中电力》2013年第04期摘要：在收集了国网浙江平湖市供电公司变电站多个站点直流设备状态数据的基础上，从设备状态量的信息化入手，本文提出了一种适用于变电站的直流设备状态评价系统，以实现对变电站各种直流设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素进行在线监测，及时发现设备运行的不正常状态，排除设备隐患，提高系统的安全运行水平。
希望这一系统的研究、应用对相关工作能够提供借鉴和帮助。
关键词：变电站、直流系统、直流设备状态、评价系统、专家诊断、充电机、蓄电池1 概述随着电网规模的扩大，电力系统的建设和发展，各种新型设备投入运行，电力设备数量不断增加，直流设备状态的可靠性已成为电力系统安全运行的保证。
相对于变电站自动化程度的提高和设备检修工作量的增大，传统的维护方式已不能及时分析直流设备的异常运行可能造成的故障，从而提前避免事故的发生。
而充分利用通讯、电力、电子、计算机现代技术的发展，建立数字化智能系统，可以实现对变电站各种直流设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素进行在线监测，及时发现设备运行的不正常状态，排除设备隐患，提高系统的安全运行水平。
基于此背景，在收集了国网浙江平湖市供电公司变电站多个站点直流设备状态数据的基础上，从设备状态量的信息化入手，本文提出了一种适用于变电站的直流设备状态评价系统，希望这一系统的研究、应用对相关工作能够提供借鉴和帮助。
2 系统描述直流设备状态评价系统是指基于直流电源、蓄电池、绝缘监测、馈线网络等直流设备，集直流系统的采集、传输和控制于一体而开发的一套完整硬件、软件系统。
该系统把直流设备使用过程中的技术性能、生产能力、生产效率、设备实时状态及有关技术质量标准与设备原给定值作比较，并用定量表示的方法反映其磨损程度的大小和状态的变化情况，以此为依据分析存在的差异，提高设备技术状态的管理水平。
直流设备状态评价系统根据对应设备的状态评估所需关注项的数据项目和试验内容，实现了状态评价表的生成功能，能够辅助设备评价人员准确、高效地完成设备评价工作，极大地提高了检修人员进行设备评价工作的效率。
基于物联网的变电设备监控系统研究
河南科技 Henan Science and Technology
信息技术
基于物联网的变电设备监控系统研究
王胜辉 王伟杰 郭 旭 兰五胜
（许继电气股份有限公司，河南 许昌 461000）
摘 要：针对目前变电站在线监测感知层设备存在设计规范和接口不统一，设备和设备之间、设备和系统之
1 研究背景
物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展 的第三次浪潮，而变电设备物联网是物联网在变电设备 领域的融合应用。随着边缘计算、网络泛在化等新型物 联网技术在电网中的逐步应用，变电设备物联网已经迈 入了规模化、集成化和跨界发展的新阶段。2018 年 12 月 举办的中央经济工作会议将加强物联网等新型基础设施 建设作为 2019 年的重点工作，为以后的产业发展指明了 方向。国网公司在 2019 年 3 月工作会议中提出了“三型 两网”的新时代战略目标，明确将泛在电力物联网作为下 一步的重点工作，为电网安全经济运行、经营绩效提高、 服务质量提升及战略性新兴产业培育发展等提供强有力 的资源支撑［1］。目前，变电站内的在线监测系统已经非 常完善，可根据需要安装不同类型的传感器，实现变压 器、GIS、容性设备和低压开关柜的状态感知，然后统一接 入辅助设备，统一监控系统［2-4］，但不能满足泛在电力物
2 整体方案
变电设备的监控系统主要包括设备和周边环境。其 中，设备主要包括变压器、断路器（GIS）和避雷器等。为
收稿日期：2019-04-17 作者简介：王胜辉（1987—），男，硕士，工程师，研究方向：一次设备状态监测和智能运维等应用和研究。
第 14 期
基于物联网的变电设备监控系统研究
·23·
提高系统数据的利用效率、系统可靠性和泛在接入能力， 提出基于物联网的变电设备监控系统。系统可分为四个 部分，即感知层、网络层、平台层和应用层，如图 1 所示。
变电站及其变压器在线状态监测系统
第5期2024年3月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.5March,2024作者简介:郑月阳(2002 ),男,本科生;研究方向:电气自动化㊂变电站及其变压器在线状态监测系统郑月阳(攀枝花学院电气信息工程学院,四川攀枝花617000)摘要:变电站及其变压器在线状态监测系统的出现,为电力设备的运维管理提供了一种先进㊁高效的解决方案㊂文章提出了变电站及变压器在线状态监测系统(Onling Condition Monitoring System ,OCMS ),该系统有助于用预测性维护取代变压器的预防性维护㊂OCMS 是一种成本效益高㊁在线且准确的工具㊂通过实验结果分析,对所提出的系统效果进行了评价㊂OCMS 适用于正常或异常故障的变压器,如通过溶解气体分析检测到的异常故障㊂因此,OCMS 与市场上用于变压器状态监测的其他健康指数算法不同,性能更优异㊂关键词:变电站及变压器;在线状态监测;成本效益;准确性中图分类号:TM407㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀变电站及其变压器在线状态监测系统是一种基于现代信息技术和通信技术的综合应用系统㊂它通过安装传感器和监测设备对变电站及变压器进行实时监测,实现对变电站及变压器的运行状态㊁温度㊁振动㊁绝缘状态等参数的在线监测与分析,以帮助运维人员对电力设备的状态进行及时评估和故障预测,最大程度地提高变电站及变压器的安全性和可靠性㊂变电站及其变压器作为电力系统的重要组成部分,虽然承担着输变电任务和电能转换等重要功能,但是存在运行环境复杂㊁负荷变化大㊁工作时间长等特点,很容易出现故障或性能下降的情况㊂而传统的巡检方式往往无法对变电站及变压器做到全面㊁实时的监测,需要长时间停电和烦琐检修才能发现问题[1-2]㊂本文介绍了一种用于确定变电站及其变压器健康指数(Health Index,HI)的OCMS㊂OCMS 对配电网中连接的所有类型的变压器都适用,工作人员可以在偏远地区操作无人值守变电站㊂变压器工况数据以短消息业务的形式接收,并存储在计算机服务器上,维护成本大大降低㊂实时监测和预测能够最大程度地提高变电站及变压器的安全性和可靠性,保障电力系统的稳定运行㊂1㊀在线监测参数1.1㊀电压不平衡及谐波产生的热量㊀㊀电压不平衡的原因包括三相输配电线路的阻抗不相等,单相负载㊁相间负载和不平衡三相负载的分布不均匀㊂系统中出现的不平衡电压水平可以通过使用标准定义来指定,如式(1)所示㊂U v =λmax (U ab ,U bc ,U ca )/ε(U ab ,U bc ,U ca )(1)其中,λmax 为最大偏差;ε为线电压U ab ㊁U bc 和U ca 的平均值㊂电压中的不平衡及谐波会导致电流的不平衡与失真,造成铁心㊁铜心和涡流损耗增加㊂此类损耗是以热量的形式产生,使变压器的绝缘性能恶化㊂因此,电压不平衡被认为是评估变压器健康状况的参数之一,它表示为:HI =f (U v )(2)行业标准对变压器中发生的损耗进行了分类,此类损失的表达式如式(3)所示㊂P L =I 21R+P eL +P cL +P sL (3)其中,R 为直流绕组电阻;I 1为流过绕组的电流;I 21R 为绕组的损耗功率;P eL 为绕组涡流损耗;P cL 为核心损耗;P sL 为杂散损耗㊂过载条件下,正常额定电流I 1超过额定值,导致损耗增加㊂任何非正弦负载电流引起的绕组涡流损耗计算式如式(4)所示㊂P eY=P eL ðh maxh =1I h I 1éëêêùûúú2h 2(4)其中,h 为谐波的阶数;I h 为由第h 次谐波引起的电流㊂Y 表示由非正弦负载和电源不平衡引起的异常情况㊂连接负载的功率因数也与功率损耗有关㊂低功率因数会导致电压调节过度,如式(5)所示㊂ΔU =I 1(R cos φ+X sin φ)(5)其中,R 和X 分别为变压器每相的电阻和电抗;cos φ为功率因数㊂因此,较低的功率因数增加了损耗并降低了效率㊂损耗的增加导致产生的热量增加,从而导致绕组和油温变化㊂非线性负载引起谐波及功率损耗,因此,在非正弦负载和不平衡电压供应条件下的总损耗(P Y )被视为异常损耗,并表示为公式(6)㊂P Y =R ðh maxh =1I h I 1éëêêùûúú2+P eL ðh maxh =1I h I 1éëêêùûúú2h 2+P cY +P sY (6)从式(4) (6)可以看出,流经变压器的电流㊁功率因数和谐波含量是造成功率损耗的重要原因㊂这种功率损耗增加了变压器中的热量,影响了变压器的正常使用㊂因此,这些具有谐波含量和对应于特定负载cos φ的负载电流可用于评估变压器健康状况,表示为公式(7)㊂HI =f 2(I h ,cos φ)(7)1.2㊀效率偏差及健康指数㊀㊀电子式电能表(Electronic Energy Meter,EEM)是一种多功能电能表,连接到变电站变压器的高压侧和低压侧,可以监测电气参数,如电压㊁电流㊁功率㊁功率因数㊁每相的谐波含量和累计谐波含量㊂因此,变电站变压器的效率由EEM 测量的低压侧功率P LV 与高压侧功率P HV 的比值来确定,功率表达式如下㊂k =P LV P HV(8)特定负载条件下的效率偏差,即k 0=k 1-k 2,表明损耗变化可被视为变压器HI 评估的参数,表示为公式(9)㊂HI =f 3(k 0)(9)绕组温度指示器广泛应用于电力企业,旨在模拟绕组最热部分的热行为㊂电力变压器的负载能力主要受绕组温度的限制,绕组温度传感器固定在变电站变压器上,提供有关变压器负载和绝缘退化动态评估的信息㊂因此,绕组温度(t w )被认为是评估变压器寿命的参数之一,表示为公式(10)㊂HI =f 4(t w )(10)1.3㊀HI 计算㊀㊀据研究,35%的变压器故障是由老化和过载引起的㊂老化效应被认为是变压器使用年限和变压器负载历史的综合效应,称为脱机参数㊂李军浩等[3-5]研究了关于25%故障的类似观察结果,老化和其他因素对故障的影响率小于28%㊂本文运用脱机参数来计算变压器的整体HI ㊂此外,试验现场数据表明,29.45%的变压器故障是由脱机参数引起的,它通常代表OCMS 连接到变压器之前的变压器历史状态㊂将脱机参数与在线参数相结合分析有助于计算可靠的HI ㊂每个参数的权重分配基于现场观测㊂不同的站点可能有不同的维护间隔和政策,导致有不同的HI ㊂由于脱机参数的贡献为25%~35%,本文设定脱机参数30%的权重,为在线参数设定了70%的权重㊂因此,变压器的整体HI 表示为公式(11)㊂HI =0.3HI OFP +0.7HI ONP (11)上式HI 值从 良好 到 非常差 进行分组,通过这种方式的HI 用于判断变电站或厂用变压器的状况㊂由设计缺陷导致的变压器故障也是变压器故障的一个原因㊂本研究考虑的在线参数包括所有情况,这些参数反映了由变压器设计问题而对异常故障产生的影响㊂本研究提出的算法考虑了此种情况㊂2 实验结果与分析2.1㊀正常情况㊀㊀本文在实验室中通过创建正常和异常条件,测试了所提出的OCMS,用于HI 计算的方法㊂变压器上的负载在单位功率因数下保持在50%㊂电压由三相自耦变压器调节为220V,即电压不平衡为0㊂储油柜中的油位约为42%㊂当环境温度为30.1ħ时,顶部油温为40.1ħ,且规定负载循环的效率偏差小于0.21%㊂图1显示了不同时间段的实验结果,图1(a)表示输出功率波形(瞬时);图1(b)表示功率输入和输出(平均值);图1(c)表示效率;图1(d)表示不同负载下的顶部油温㊂OCMS 每隔5min 对每个参数的数据进行采样㊂此后30min 即对6个样本进行采样,取这些样本的平均值,为平均样本选择分数和权重㊂对这些数据进行处理并计算变压器的HI ㊂对于这种正常情况,OCMS 计算的HI 为100%㊂图1㊀正常状态实验结果2.2㊀异常情况㊀㊀本文实验创建了异常条件,测试了所提出的用于HI 计算的OCMS㊂产生的异常情况有:电源电压不平衡㊁变压器负载百分比上升到额定值以上㊁功率因数低以及油位下降㊂在其中一种情况下,电压不平衡为6.7%,负载和油位保持正常,在此过电压条件下,电流增加到10.93A㊂顶部油温略有上升,达到42.4ħ㊂此外,规定负载循环的效率偏差小于0.006p.u.,参数的得分和权重发生了变化,OCMS 计算的变压器HI 为94.4%㊂变压器不过载实验中,认为如果变压器超过90%的负载条件,则将其视为过载条件㊂电源电压不平衡保持在其公差范围内,油位保持与正常条件下相同,即50%㊂逐渐地,负载从0增加到110%,因此在过载条件下,油温上升到55.7ħ㊂对于这个定义的负载循环,效率的偏差为0.98%㊂HI也随着负载的变化而变化,对于过载条件,计算HI为86.11%㊂储油柜中的油位以10%的步长从50%逐渐降低到0㊂在此期间,变压器的供电电压保持在220V,负载为40%,可以观察到,随着冷却剂的逐渐减少,顶部油温已升高至40.9ħ,如图2所示,图2(a)表示顶部油温和油位,图2(b)表示油位和效率㊂当储油柜中有2%的油时,效率偏差为0.37%,在此情况下获得的HI为87.5%㊂实验是在这些异常条件的组合下进行的㊂HI随着异常的增加而逐渐降低㊂对于在线参数的连续监测可提供有关干扰和故障的信息,如油位降低㊁过载㊁电压差㊁功率因数差㊁断路状况等㊂3 结语㊀㊀本文基于脱机参数和在线参数的组合应用研究了变压器HI检测系统的开发与实现㊂利用该技术,可以分析变压器的油位㊁油温㊁电压不平衡损耗㊁功率因数㊁谐波电流等情况,计算变压器的在线HI㊂在出现异常情况时,系统将信息传达给现场人员㊂当与其他现有的保护和控制技术相结合使用时,可以实现有效的优先状态监测㊁控制和保护㊂为了分析性能,本文使用三相变压器进行验证,测试结果证明了所提出系统的有效性㊂系统利用现有的仪表传感器和通信网络,OCMS的开发成本约为变压器成本的2%㊂因此,本文开发的系统有助于变压器的预测性维护㊂实施变电站及其变压器在线状态监测系统可能需要投入一定的成本,包括设备采购㊁系统集成和数据㊀㊀图2㊀异常条件实验结果分析等㊂然而,通过减少维修成本和提高设备可靠性,这种投资可以获得长期收益㊂变电站及其变压器在线状态监测系统可以提供预警功能,预测可能出现的故障并提前采取措施,有助于提高设备的可靠性和安全性㊂参考文献[1]宋斌.基于油中溶解气体分析的变压器故障诊断方法的研究[D].武汉:武汉大学,2003.[2]张深逢.变压器状态监测与异常诊断系统的开发应用[D].河南:华北水利水电大学,2014.[3]李军浩,韩旭涛,刘泽辉,等.电气设备局部放电检测技术述评[J].高电压技术,2015(8):2583-2601. [4]樊皓,李航,王国锋.变压器运行过程综合误差数学模型[J].河南科技大学学报(自然科学版),2013 (1):16-20.[5]张庆,周璠,华成,等.基于信息模型的变压器可靠性系统构建[J].计算机工程,2012(13):224-227.(编辑㊀王雪芬)Online status monitoring system for substations and their transformersZheng YueyangElectrical and Information Engineering School Panzhihua University Panzhihua617000 ChinaAbstract The emergence of online status monitoring systems for substations and their transformers provides an advanced and efficient solution for the operation and maintenance management of power equipment.This article proposes an online condition monitoring system OCMS for substations and transformers which helps to replace preventive maintenance of transformers with predictive maintenance.The designed OCMS is a cost-effective online and accurate tool.The proposed system results were evaluated through experimental analysis.The designed OCMS is suitable for transformers with normal or abnormal faults such as abnormal faults detected through dissolved gas analysis.Therefore it is very different from other health index algorithms used for transformer condition monitoring in the market and has better performance.Key words substations and transformers online status monitoring cost effectiveness accuracy。
变电站电气设备的运行状态监测与智能维护研究
变电站电气设备的运行状态监测与智能维护研究摘要：随着信息技术的飞速发展，智能化成为各行业发展的趋势，在变电站电气设备的维护领域，智能化监测和维护已经取得了显著的成果。
通过运用物联网、人工智能等先进技术，可以实现电气设备运行状态的远程监测和智能维护，提高工作效率，降低维护成本，为电力行业的可持续发展做出贡献关键词：变电站电气设备；运行状态监测；智能维护引言变电站作为电力系统的重要组成部分，承担着电能传输和配送的关键任务。
为了确保变电站的安全、稳定运行，电气设备的状态监测与智能维护变得尤为重要。
通过采用先进的监测技术和智能化的维护方法，实现对电气设备运行状态的实时监测和精准维护，提高设备的可靠性和效率，为电力系统的运行保驾护航。
1变电站电气设备运行状态监测与智能维护的意义提高设备可靠性与安全性，通过实时监测设备的运行状态，可以及早发现潜在故障和异常情况，避免设备的突然停机和故障扩大化。
智能维护技术能够根据设备的实际工作状况，对设备进行精确的维护和预防性替换，降低因设备故障而导致的停电事故风险。
提高电力系统的可靠性与稳定性，变电站是电力系统中重要的节点，直接关系到电能的传输和分配。
通过对电气设备的监测与维护，可以保证设备处于最佳运行状态，减少故障发生的可能性，提高电力系统的可靠性和稳定性，有助于减少供电中断和电力质量问题，提升用户的用电体验。
2变电站电气设备运行状态监测技术2.1定期巡检法定期巡检法需要制定巡检计划和周期，并严格按照计划进行巡检工作。
巡检人员需要仔细检查变电站各个设备的外观和内部情况，包括开关设备、变压器、电缆等。
他们会使用各种测试仪器和设备，如红外热像仪、接地电阻测试仪等，以确保设备的正常运行。
在巡检过程中，巡检人员需要留意设备的温度、振动和噪音等指标，以及设备表面是否有损伤或腐蚀迹象，他们还会检查设备的线路连接是否紧固可靠，是否存在漏电等情况。
对于巡检发现的问题，巡检人员需要及时汇报，在维修人员的指导下进行修复，确保设备的安全稳定运行。
设备管理系统毕业论文
设备管理系统毕业论文摘要本篇论文旨在设计和开发一个设备管理系统，用于帮助企业高效地管理和维护设备。
该系统具有设备信息记录、设备状态监控、设备维修和设备报废等功能，可以提高设备管理的效率和精确度。
本文将介绍系统的需求分析、系统设计和系统实现等内容，以及系统的测试和性能评估。
引言设备管理在企业的生产和运营过程中起着重要的作用。
良好的设备管理可以保障设备的正常运行和延长设备的使用寿命，有助于提高生产效率和降低维修成本。
然而，传统的手工管理方式无法满足企业对设备管理的需求，因此需要引入计算机技术来辅助设备管理。
本文设计和开发了一个设备管理系统，旨在解决传统设备管理方式存在的问题，提高设备管理的效率和精确度。
需求分析在进行系统设计之前，首先进行需求分析是非常重要的。
通过与企业管理人员和设备维修人员的访谈和调研，明确了系统的功能需求和性能需求。
根据需求分析的结果，本文将设计和实现一个包括以下功能的设备管理系统：1.设备信息记录：系统能够记录设备的基本信息，包括设备名称、设备型号、购买日期、使用部门等。
这些信息可以作为设备管理的基础数据。
2.设备状态监控：系统能够实时监控设备的状态，包括设备是否正常运行、设备是否发生故障等。
当设备发生故障时，系统能够及时预警并进行相应的处理。
3.设备维修：系统能够记录设备的维修记录，包括维修日期、维修人员、维修内容等。
同时，系统还能够生成维修报告，为设备维修人员提供参考。
4.设备报废：系统能够记录设备的报废信息，包括报废日期、报废原因等。
同时，系统还能够对设备进行评估，判断是否可以进行二次利用或者需要进行回收处理。
系统设计根据需求分析的结果，本文将进行系统设计，包括数据库设计、界面设计和系统架构设计等。
数据库设计系统的数据库设计是非常重要的一步。
根据需求分析的结果，本文设计了以下数据库表：•设备信息表：用于记录设备的基本信息，包括设备名称、设备型号、购买日期、使用部门等字段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变电设备状态监控系统研究与开发浙江大学硕士学位论文摘要摘要电网的不断扩大，变电站布点的不断增加，为了保证运行正常，带动了变电站内的各种传感设备增加。
这给维护员工带来了更大的工作量，并且检修周期安排和离线数据采集变的非常困难。
本文研究在在线状态下，通过本系统的监控，能够快速的反映前方各个变电站内的各个智能传感器的采集状况以及被监测设备的运行状况。
在做到监控这一目的后，再为维护人员检修提供采样数据。
变电站在线监测系统接收前端各式各样的智能传感器，这些传感器使用的协议可分为两大类，异构规约和标准规约。
本系统的前臵机系统提供开放接口支持标准规约，同时也提供专用接口支持已透入使用的异构规约。
前端智能传感器采集到数据，封装后发送到接入层CAC系统，这一层，不同协议的数据解析后都封装成标准格式I2。
接入层再把标准格式数据包发送到主站数据处理、分析、存储服务层，服务层解析标准数据包，取出采样数据，采样数据作三个用途，一是更新实时数据库，作为在线监测；二是存到本地历史数据库，作为查询用；三是写入PMS系统。
关键词：智能传感器，IEC61850，异构规约，标准规约i浙江大学硕士学位论文AbstractAbstractThe expanding of electricity grid leads to the increasing of substations. In order to ensure normal operation, varieties of sensors are used. Maintenance staffs take a greater workload. And so it’s hard to maintain cycle arrangements and off-line data acquisition.This paper mainly researches such status that it can be quickly reflects equipment status of the various smart sensors in substation far away. After reach this goal, and then provide sample data to maintenance stuff.Substation line Monitoring System received a wide range of smart sensors. Protocol used by these sensors can be divided into two categories, one is Standard Statute, and the other is Heterogeneous Statute. This system provides open interfaces to support Standard Statute and provide private interface to support Heterogeneous Statute.Smart sensors collect data and packaged, then send to access layer of CAC. After receiving these packages, CAC analysis and package to another standard format. Access layer will send I2 packages to service layer where master data processing, analysis, storage. The sample data can be display in the web, and also send the PMS system.Key Words：Smart Sensor, IEC61850, Heterogeneous Statute, Standard Statuteii浙江大学硕士学位论文目录目录摘要 (i)Abstract (ii)图目录 (IV)第1章绪论 (1)1.1 课题的提出及意义 (1)1.2 智能变电站概述 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 本章小结 (3)第2章变电站在线监测总体结构设计 (4)2.1 系统总体框架 (4)2.2 状态信息接入控制器 (5)2.2.1 设计思路 (5)2.2.2 总体结构 (7)2.2.3 功能设计 (7)2.2.4 状态信息接入控制器设备 (8)2.3 状态监测代理 (9)2.4 设备状态监测主站系统 (9)2.5 本章小结 (11)第3章变电站在线监测异构规约 (12)3.1 异构规约 (12)3.2 油色谱协议 (12)3.2.1 变压器油色谱分析的理论依据 (12)3.2.2 通讯协议 (13)3.2.3 通讯过程 (14)3.3 蓄电池协议 (14)3.3.1 蓄电池的用途 (14)3.3.2 蓄电池协议 (15)3.3.3 通讯方式 (15)3.4 避雷器协议 (16)3.4.1 避雷器重要性 (16)3.4.2 通讯协议 (16)3.4.3 通讯过程 (17)3.5 本章小结 (17)第4章变电站在线监测标准规约 (18)4.1 IEC61850 (18)4.1.1 简介 (18)I浙江大学硕士学位论文目录4.1.2 技术特点 (18)4.1.3 IEC61850的分层结构 (19)4.2 IEC61850信息模型 (21)4.2.1 逻辑节点和数据 (21)4.2.2 逻辑设备模型 (23)4.3 抽象通信服务接口ACSI (24)4.4 制造报文规范MMS (25)4.4.1 服务的客户服务器关系 (27)4.4.2 IEC61850与MMS的映射 (28)4.5 IEC61850 接入 (28)4.5.1 实现分析 (28)4.5.2 IEC61850应用 (30)4.6 本章小结 (31)第5章CAC前臵系统设计与实现 (32)5.1 CAC前臵系统概要 (32)5.2 下行数据通信模块 (33)5.3 数据处理模块 (34)5.3.1 协议解析 (35)5.3.2 数据模型匹配 (36)5.4 上行数据通信模块 (36)5.5 辅助功能模块 (37)5.5.1 心跳监测双机切换 (37)5.5.2 日志备份，校时和远程维护 (38)5.6 CAC前臵系统实现 (38)5.7 本章小结 (39)第6章变电站在线监控主站系统实现 (40)6.1 主站后台服务系统 (40)6.1.1 实时数据接入服务 (40)6.1.2 数据处理服务 (40)6.1.3 实时数据输出服务 (41)6.1.4 后台服务实现 (42)6.2 主站Web系统 (43)6.2.1 系统登录 (43)6.2.2 设备管理 (45)6.2.3 传感器配臵 (46)6.2.4 CAC管理 (48)6.2.5 状态监控 (49)6.3 本章小结 (50)第7章总结和展望 (51)7.1 工作总结 (51)II浙江大学硕士学位论文目录7.2 进一步工作展望 (51)参考文献 (53)作者简历 ................................................................................... 错误！未定义书签。
致谢 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
III浙江大学硕士学位论文图目录图目录图 2.1系统框架图 (5)图 2.2 专用前臵系统 (6)图 2.3 通用前臵系统 (6)图 2.4 前臵系统结构图 (7)图 2.5 CAC外观图 (8)图 2.6信息接入系统管理功能 (9)图 2.7 设备树管理 (10)图 2.8 状态采集映射 (10)图 3.1油色谱协议 (13)图 3.2油色谱应答协议 (14)图 3.3油色谱传感器通讯图 (14)图 3.4蓄电池协议 (15)图 3.5蓄电池命令 (15)图 3.6避雷器协议 (16)图 4.1 变电站自动化系统接口模型 (20)图 4.2 概念性建模方法 (21)图 4.3 逻辑节点和数据 (22)图 4.4 基本组成部件 (22)图 4.5 逻辑节点连接 (23)图 4.6 逻辑设备基本组成元素 (23)图 4.7 逻辑设备和LLN0/LPHD (24)图 4.8 ACSI通信方法 (25)图 4.9 VMD模型 (26)图 4.10 客户与服务器的交互过程 (27)图 4.11 IEC61850映射到MMS (28)图 4.12 IEC61850通信模型 (29)图 4.13 SISCO MMS-EASE Lite的体系结构 (29)图 4.14 IED客户端文件 (31)图 5.1 Application 时序图 (32)图 5.2 Application配臵文件app.config (33)图 5.3下行数据模块继承关系 (34)图 5.4 xml格式标准数据包 (35)图 5.5数据包解析流程 (35)图 5.6数据模型适配解析时序图 (36)图 5.7上行数据发送模块时序图 (37)图 5.8心跳检测图 (37)图 5.9 CAC前臵系统启动 (38)IV浙江大学硕士学位论文图目录图 5.10 CAC前臵系统接收油色谱数据 (39)图 6.1主站后台服务DataServer启动时序图 (40)图 6.2主站数据处理时序图 (41)图 6.3 写入PMS的WebService服务 (42)图 6.4 DataServer后台服务程序启动 (42)图 6.5 DataServer后台服务程序接收数据 (43)图 6.6 系统首页 (44)图 6.7 普通用户监控界面 (44)图 6.8 管理员监控界面 (45)图 6.9 设备树管理 (45)图 6.10设备信息查看 (46)图 6.11 传感器配臵 (46)图 6.12传感器安装 (47)图 6.13 传感器测点管理 (48)图 6.14 CAC管理 (48)图 6.15 CAC时间管理 (49)图 6.16 状态监控 (49)图 6.17 实时曲线图 (50)图 6.18 历史数据查询 (50)V浙江大学硕士学位论文第1章绪论第1章绪论1.1课题的提出及意义随着电网规模不断扩大，变电所的布点不断增加，设备性能不断提升，单一员工所需要运行维护的设备不断增加，因此，按照原有的检修周期再安排大量的离线数据采集工作已经变的非常困难；同时变电所相关设备及其运行情况多数实现了远方遥控、遥测、遥信、遥调、遥视等功能。