输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究杨阳

输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究杨阳

(内蒙古超高压供电局内蒙古呼和浩特010080)

摘要:输变电设备是电网的主要构成要素之一,输变电设备的可用性与稳定性对整体电网的运行安全性而言有着重要的作用。笔者在近几年的观察中发现,电力企业自身得到快速的发展,技术上同样也取得了非一般的成就,但是在这个过程中依然出现急需解决的问题。因而,本文中对输变电设备的在线状态与智能诊断分析时,从深入的角度着手对问题进行研究,避免因故障问题而出现的输电阻碍现象。

关键词:输变电设备;在线状态分析;智能诊断系统;研究

引言

电力体制不断完善的现阶段,在电力事业的发展中始终秉持着高服务质量、供电可靠性、运营成本降低等目标的实现。但是,伴随我国用电量的增长,电网规模在不断点的扩大,且电网分布区域也在不断增加,这个过程电力企业的发展压力与运营压力不断增长。基于此,当前解决这一问题,在确保电网整体电气设备安全稳定运行的基础上,在工作中对于安全隐患有着敏锐的感官,同时提出有效的措施解决已出现的问题。

一、输变电设备在线状态分析与智能诊断系统研究的必要性

电网规模的发展壮大以及输变电设备数量的集聚增加,都使得电网的分布区域不断扩展,与此同时,我国电力体制改革的进行,电力企业在盈利的基础上逐渐向服务质量改善的方向发展,确保用户供电可靠性、企业运营成本降低成为电力企业奋斗目标。在我国“九五”期间电网发生大面积停电事故虽有所下降,但其中不免有因电气设备自身故障而引发的停电事故,此外输变电设备自身故障因素引发的电网故障事件逐年递增,在这样的环境下,如何提升电气设备安全工作、隐患预警、电力系统事故减少、供电质量与可靠性成为现阶段面临的问题[1]。而如何实时在线监测并发现设备的异常现象,是对电网整体安全运行的基本前提与必要保障,基于此输变电设备检修成为电力企业生产运行中不可或缺的环节。

20世纪50年代以来,输变电设备的检修制度以计划检修为主,但是由于计划检修具有盲目性与强制性,极易对状态较差、存在故障隐患的设备检修不足,而对状态良好的设备过度检修,如此一来不能及时避免设备运行故障的发生,还可能会造成设备运行过程中可靠性降低,为电力企业带来经济上的损失,因而现阶段所应用的输变电设备检修模式已经不能满足电网安全运行的根本要求。基于此,电力企业可以需要建立输变电设备在线分析与智能诊断系统的应用研究。实现电网安全稳定运行,以及输变电设备运行维护资源的最小化,实现企业运行成本的下降,提升电力企业的经济效益与社会效益[2]。由此可见,在现阶段实现输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究,是具有重要的现实意义与实践价值的。

二、输变电设备在现状态分析与诊断技术的原理及方法

2.1在线监测系统的基本构造

输变电设备的在线和诊断系统的应用原理有两种,即分布式原理与集控式原理。单从发展的速度与趋势而言,集成分布系统速度与发展趋势而言,集成分布式系统的发展速度较快,且在发展中覆盖面较广,是发展中的主流系统柜,该系统中涵盖了信息检测、传输,数据处理、状态识别、决策预警等几个部分。其中信息的检测与传输是将每一个不同的检测对象进行不同目的的诊断,因此在传感器的选择上需要考虑设备的运行状态变化,使得传感器能满足设备运行中的特征。与控制室的检测以及远程诊断的在线监测系统相比较而言,电力企业在实际应用之中首先考虑的是信息用信号电缆以及光纤等信息传输单,传送到数据处理单元中。数据的处理包含了两种处理分析方式,即前台机预处理,另一种则是后台机综合处理,例如电磁场干扰抑制、维数压缩等等,这些数据做种都能清洗的故障特征值进行反应[3]。此外,状态识别过程也就是所说的诊断过程,主要是应用处理过后的各种有效数据以及导则、历史性的数据、相关经验、专业知识进行一个总的分析对比,使得对设备地故障点有一个精准的定位,能够准确的判定故障存在的严重程度。

2.2智能诊断系统

伴随智能电网技术的兴起与推广,电网事业发展登上另一个发展高峰阶段,与此同时,智能电网在实际发展中也为输电设备故障诊断技术提出了更严谨的要求,具体而言就是:输电设备故障诊断知识,这在运用中能切实的提升输变电设备设施检修过程的科学性与合理性,从而实现设备检修效率的提升,实现设备性能的提升。我们所说的智能诊断系统其实指的是设备基本状态监测的功能,在此基础上结合设备的历史数据记载、维护记录等对其状况进行一个系统的评价,以此为依据选择一个适合该系统的运行检修模式,方便以后监测、维护工作的高效开展。

通常状况下,传感器所收集信号的处理工作,是为抑制干扰以及其提取信号特征,当前这种方式大概有下述几种:第一,时域分析;第二,频域分析;第三时频分析。智能诊断技术的发展是结合了传感器、诊断理论、诊断模型在内的诊断形式,而其中所利用的数学诊断方式就包含了模糊诊断、灰色系统诊断、故障树诊断、小波分析、混沌分析与分形特征提取等等。此外其中还利用了模糊逻辑、神经网络、进化计算、专家系统等使用特征量性质诊断的方式,还存在阈值诊断、时域波形诊断、频域特征诊断以及指纹诊断等方式。

三、在线监测系统与诊断系统的标准化制定监测装置

在原有的基础上为确保电网系统实现正常运行以及各个不同厂商之间对产品提出的不同要求,需要在最初阶段制定出行业标准以及数据通信准则,该标准与准则在建立之后,可对每个不同特色的厂商进一步优化选择,选择出最恰当的检测装置,以此来保证系统运行中的安全性。此外还能有效减少厂商的维护成本,能在故障产生的第一时间及时进行抢修工作。

诊断系统整体处于运行状态时,获取到的在线数据以及离线数据存在一定的差异,基于此在实验中不能知己将离线数据作为数据的诊断检测标准。现阶段,我给过电网运行的条件、环境等因素存在一定的缺陷,例如电磁干扰等。以至于在线监测数据的诊断标准经验存在不足之处[4]。因而,输变电设备的智能诊断系统在实施上要参考三个应用平台,即数据采集与共享平台、信息展示平台、集成应用平台。结合上述三个平台是实现智能诊断系统完整性的重要指标,实现整个结构具有目的。输变电设备在线状态与智能诊断系统整体是属于J2EE体系,整个系统的建立之初就使用了平台化理念,能够在保证系统维护工作良好展开。功能的扩展也是对平台提升一个重要指标,继而对三个平台的采用也不能忽视,即电力WebGIS共享平台、数据采集与共享平台、业务集成平台。

四、结束语

综上所述,电力系统整体建设涵盖的内容非常广泛,电网维护工作只是其中的一个分支,与此同时电力系统自身的内容丰富,导致后续维护工作在开展中面临各个各样的困难,在解决过程中需要引起高度重视。输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究工作,一定程度上能保证电网运行与维护工作开展的信息化发展。在信息化过程中利用到的是信息化设备,在信息化设备的应用中,能帮助电网逐渐实现维护、监控工作的智能化、完整化、先进化。

参考文献

[1]赵书航,董冰.输变电设备在线状态分析与智能诊断系统的研究[J].山东工业技术,2017(15):127-127.

[2]刘黎,何文林,刘岩,etal.输变电设备状态在线监测与故障诊断系统分析软件设计[J].计算机系统应用,2011(8):27-32.

[3]秦领.基于在线监测的输变电设备故障诊断方法研究与应用[D].华北电力大学,2014.

[4]李红云,暴文斐,粟俊,etal.智能输变电设备状态监测技术研究与系统设计[J].电子设计工程,2017(20).

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