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变电站并网设备故障诊断系统

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成果主要完成人

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项目概况

立项背景] 随着计算机网络技术和电力测控技术的发展,500kV/220kV 超高压枢纽变电站自动化监控系统承担着数据采集、远动通信、操作监控三大任务。自动化监控系统通过远动机向调度控制中心提供实时数据,还承担接收调度指令、完成调度任务的重任。设备及时、准确、可靠的反映并网变电站的运行状态和运行工况,可保证调度对电网运行方式进行正确判断,实现对远方运行设备的监视和控制。 因此,变电站自动化监控系统及远动系统成为电力调度中心的信息基础,它运行的可靠性直接关系到变电站、设备的安全运行,其重要性不言而喻。随着智能电网、经济调度、备调等系统建设,对电网并网设备的运行要求不断提高,对并网信息准确性、并网设备故障时间都进行了严格的要求,但由于并网设备本身的限制,其运行情况一直无法进行全面追踪,因此电网变电站自动化监控系统及远动终端出现故障(如:遥测数据突变,事故遥信信号漏发及VQC控制指令拒动等)时,运行维护检修人员很难准确的判断出,故障部位是发生在一次设备侧,变电站自动化监控系统侧,远动通信终端设备侧,调度数据网设备侧还是调度EMS系统侧。 针对这一问题,变电站维护人员迫切需要一套能够全面、完善、准确、及时的对设备进行监视、跟踪、分析、诊断可完整保存并记录的系统,帮助电网检修维护人员对并网设备故障进行定位和快速排除。 [主要做法] 1)规约分析 按照规约类型及其格式对报文进行解析并给出告警: a)当报文不符合其规约规定的格式时给出解码错误告警; b)与调度通信中断告警 c)告警类型包括:报文响应异常、传输异常、报文超时等。 2)合法性分析 a)对站内通信双方行为不合法的链路即时给出异常告警; b)报文超过预设阀值时给出告警; c)信息突变时给出信息突变告警; d)在规定时间内,没有收到报文时给出无信息告警。 3)通信行为分析 实时监控站内通信的状态,监视链路的通信状态: a)实时上送通信链路状态; b)动态生成设备通信对信息表,信息表内容为存在通信行为的设备信息; c)实时分析通信双方的地址信息,包括源IP、源端口、源MAC、目的IP、目的端口、目的MAC;通信链路能够与相应设备映射;实时解析通信报文信息,对通道质量、信息类型、信息中断时间进行统计。 [功能效果(益)] 项目实施后可在第一时间发现变电站远动机运行故障,帮助维护检修人员对设备故障进行快速定位,大大提高远动设备可用率,为电网安全运行提供坚实基础。可节省设备维护成本,让无人站远动设备变成可远程监护的“有人站”,因此该成果的应用,不但可在设备维护中产生直接经济效益还可在提高设备可用率上产生间接社会效益,因此本项目的市场需求前景广阔,值得进行深入细致的研究和推广应用。 [创新亮点] (1)不拘泥被监视的不同厂家的不同型号设备进行监视,真正做到独立于原系统,公平公正的判断设备运行状态。 (2)在厂站侧对实时系统并网设备的全部通道进行不间断的监视,并以图形化形式展现。 (3)对实时报文解析存储并按照要求的类型、时间进行查询。 (4)记录RTU设备与调度间全部通道的通信数据,按照四遥数据类型分类保存,便于后期漏发,错发,误发信号的问题追查及故障定位。 (5)对于各个通道的遥测数据做到带时标保存,便于遥测突变等异常情况的准确定位。 (6)根据并网设备实时运行情况及时报警提示。 [实施应用前后效果情况] 变电站并网设备故障诊断系统的成功应用,帮助维护检修人员对设备故障进行快速定位,大大提高远动设备可用率。故障判断时间由之前的几小时缩短到五到十分钟,提高工作效率。 [推广价值及范围] 变电站包括智能站和常规变电站,对于新建智能站国家有明确要求需要具备通道监测和报文分析的功能,但毕竟常规变电站在省内分布广泛且数量巨大,仅仅靠地区供电局维护人员进行维护难以全面提高工作效率保证设备及时恢复,因此必须借助智能系统为其提供可靠、完整、准确的信息,有了变电站并网设备故障诊断系统维护人员甚至不需要亲自到现场就可以及时了解问题锁定故障点。网络监控系统(NCS)、远动终端(RTU)等并网设备与调度通信都已统一,因此变电站并网设备故障诊断系统可作为定型产品推广,不受设备厂家、产品型号、设备配置等情况的限制,而且可以推广普及到水电站、风电场及光伏电站进行应用,大大减少厂站自动化维护工作量