[发明专利]一种换流站电气设备状态综合在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于换流站状态监测系统，具体涉及一种换流站电气设备状态综合在线监测系统,应用于直流换流站。

背景技术

近年来，随着传感器技术、信号采集与处理技术的发展，电力设备的状态在线监测技术得到了飞速发展，目前已可涵盖站内大部分设备。换流站内采用的在线监测系统主要有：①变压器的油色谱、局放、铁芯接地等在线监测；②断路器的局放、SF6气体密度、机械特性等在线监测；③HGIS/GIS组合电器的局放、SF6气体密度、微水等在线监测；④避雷器的泄露电流、动作次数等在线监测。上述每一套在线监测系统都有各自独立的在线监测后台设备、通信设备等重复设置，建设成本高。独立的数据采集单元、数据处理装置使站内在线监测系统繁多，运行维护工作量大。不同厂商的产品接口多样，规约各异，给系统的扩展与维护带来了极大的不便，系统改造、扩展高度依赖与原厂家，各在线监测系统独立设置，相关在线监测分析后台也相互独立，不同在线监测系统之间采用各厂家内部规约，难以统一通信接口与规约，且设备状态评估基础数据不够全面。直流换流站站内设备除了包含断路器、隔离开关、HGIS/GIS等常规设备外，还包括换流阀、换流变压器、平波电抗器、阀冷却系统等换流站特有的设备。

为了减轻运行维护工作量，提高工作效率，在原有各厂家的电气设备在线监测系统后台的基础上，再增加一层全站在线监测后台，将各子系统的后台分析结果统一接入显示，如图1所示。该方案在一定程度上减少了运维工作量，但各厂家的后台电力设备依然存在，后台设备与在线监测IED之间依然是各厂家内部的通信规约，电力设备的状态评估与诊断功能依然在各厂家的后台内完成，全站的在线监测后台仅是结果的集中展示，还不能算是完全意义上的综合在线监测平台。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种换流站综合在线监测系统，该在线监测系统采用统一的通信接口与规约将若干电力设备的在线监测信息收集到综合在线监测平台进行信息融合处理，实现多维信息状态评估，从而提高电力设备在线监测信息的准确性，不仅能简化设备配置、避免资源浪费，还能减少运维工作量、节约人力成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种换流站电气设备状态综合在线监测系统，其特征在于：系统分为高级应用层、间隔层、就地过程层三层结构，高级应用层为综合在线监测平台，间隔层包括若干个电气设备状态的在线监测IED,就地过程层包括若干个电气设备的监测传感单元；电气设备状态的监测传感单元通过电缆或光纤与电气设备状态的在线监测IED进行信息交换；综合在线监测平台采用以太网交换机接入间隔层各在线监测IED的数据，各在线监测IED基于IEC61850标准建模，基于在线监测平台，建立具有全换流站综合在线监测数据库与综合在线监测分析诊断的结构，并具有完成全换流站电力设备状态监测、预警、评估分析应用的结构功能以及预留远期接入全网在线监测主站的接口；间隔层涉及的各种电气设备采用IEC61850标准建模，开放相应的数据接口给高级应用层。

本发明采用统一的规约，组建独立的在线监测网络进行通信，通过统一规约将站内所有电气设备的监测信息输入一个综合在线监测平台，通过综合在线监测平台对电气设备进行状态评估和设备诊断处理，具有状态数据采集、网络化传输、信息共享、综合诊断分析、统一存储管理等功能，且取消了现有各厂家的在线监测后台。所述IED是“Intelligent Electric Device”的缩写。

本发明的进一步方案：综合在线监测平台采用如下接口方式：各厂商提供的电气设备的在线监测IED数据统一基于IEC61850建模，综合在线监测平台与各厂商监测IED之间基于IEC61850规约，组建独立的在线监测网络进行通信；对于部分无法提供IEC61850规约的设备，由生产厂商配置规约转换器转换成IEC61850,通过以太网交换机接入高级应用层的综合在线监测平台。将不能提供IEC61850规约的电气设备在线监测IED通过规约转换器转换成IEC61850规约，从而使各厂商电气设备在线监测IED数据统一基于IEC61850建模。

本发明的进一步方案：建立设备树结构，综合在线监测平台为树结构的根节点，全换流站的每一个电气设备为树结构的节点，该设备的各项在线监测IED为树结构的子节点，通过设备树结构，对全站的在线监测设备实行管理。