高压设备智能化技术导则介绍

12010年4月24日中国电力科学研究院高压设备智能化技术导则介绍2背景在线监测技术在线监测技术的发展在线监测的系统结构在线监测技术的瓶颈限于报警的低效应用不能令人满意的可靠性数据整合的困局理论价值与实际效果3背景智能高压设备的由来智能高压设备与智能电网国网关于智能高压设备的研究现状与动态智能高压设备-理想与现实智能高压设备理念的建立智能高压设备的标准智能高压设备的研究7测量数字化对高压设备或其部件的相关参量进行就地数字化测量8控制网络化电力变压器冷却器控制有载分接开关控制断路器间隔断路器分、合控制隔离、接地、快速接地开关分、合控制选相合闸控制顺序控制控制方式自备控制装置控制智能组件控制系统指令通过智能组件控制9状态可视化基于自监测信息和经由信息互动获得的高压设备其它状态信息，通过智能组件的自诊断，以智能电网其它相关系统可辨识的方式表述自诊断结果，使高压设备状态在电网中是可观测的。此可视化非彼可视化10功能一体化传感器与一次设备的一体化设计内置型：如光纤绕组测温传感器、油温传感器连通型：如油压、油中溶解气体传感器外置型：如铁心电流传感器、超声传感器测量装置与一次设备的一体化设计套管集成电流互感器套管设计成兼做电压互感器测、控、检、计、保趋向融合信息互动化与设备管理系统的互动获取宿主设备的指纹信息、非自检测信息发送宿主设备的状态信息、检修建议信息与调度系统互动发送设备故障模式及几率预报信息发送绕组温度等信息接收状态咨询请求/接收负荷预报信息智能高级应用从传统关注设备可靠性转变为关注电网的可靠性预期设备寿命，从电网的大视角实现寿命周期成本管理组成架构智能组件的硬件结构合并单元非电量保护装置DGAIED局放监测IED主IED冷却装置控制IED控制参量测量IEDOLTCIED站控层通信网络过程层通信网络监测功能组主变各侧开关控制器合并单元系统测控装置开关设备控制器SF6压力、水分IED局放监测IED主IED站控层通信网络过程层通信网络监测功能组继保指令至继电保护(a)变压器智能组件功能示意图(b)开关智能组件功能示意图通信要求过程层网络通信和站控层网络通信采用DL/T860监测功能组所属各监测IED采用DL/T860协议与主IED通信，各监测IED的评价结果通过过程层网络采用REPORT服务传输至主IED，监测数据文件通过文件服务传输至主IED，主IED汇总并综合分析，采用REPORT服务传送至站控层网络，监测数据文件仅在召唤时以文件服务方式传送至站控层网络。传感器接入/植入不要影响可靠性尽量外置如内置尽量无源已投运高压设备内置传感器时，须咨询高压设备制造商的意见等预埋或留好安装位置智能化项目设备变压器（油浸式）断路器与组合电器电压等级110kV220kV500kV750kV应宜可其它高压设备的智能化应该是或故障率相对较高，或故障影响较大，具有自监测、自诊断的需求和价值不能为了智能化而智能化其他高压设备智能化应该是或故障率相对较高，或故障影响较大，具有自监测、自诊断的需求和价值高压设备在电网中的重要性。决定高压设备重要性的因素包括电压等级、容量、冗余情况、用户类别、故障影响及其发生几率等；自监测技术本身的可靠性及其对宿主设备可靠性的影响等；自监测技术的成本，有无更加经济的替代方案（如带电监测）等不能为了智能化而智能化试验或监测、调试、验收本身技术比较新，方案还不固定需要深入探索问题与回应•为什么要就地自诊断？–数据流量控制需要–实时诊断实时预报的需要（集中计算-分布式计算）–实时负荷控制的需要–兼容各种监测技术（数据解析）的需要•如何进行综合诊断?–各参量独立诊断–各参量相互验证性诊断–诊断结果要其他系统可识别•自诊断报告异常时，如何查看原始数据？–采用数据召唤的方式（一样会影响流量）–多个系统，但不同时运行，与在线监测有区别智能设备=数字变电站+在线监测?•理念和目标不同•系统的结构不同•数据处理方式不同•数据分析方式不同•信息互动方式不同问题与回应问题与回应•电子产品寿命短，应用到电力设备上不合适？–电子产品的寿命真的就几年？–什么原因导致的故障？•哪家有智能组件或智能设备？•智能设备与在线监测技术如何融合？–相同的数据处理方式–不论变电站是否数字化，通讯均按智能组件要求设计智能设备在智能电网中的作用•变电站设计将有重大变革–大量的测量和控制电缆由连接各设备的光纤网络取代–集成和数字化测量后，独立的互感器很少或完全消失–主控室功能分散到站内各一次设备的智能组件中–节能且减少占地•对电网调度将有重大影响–设备状态可视，支持更加智能的电网调度安排–设备状态可视，支持电网自愈•设备运维将更加科学–设备运维更趋“个性化”–理念将从关注于一次设备可靠性向关注电网可靠性转变谢谢