煤耗在线监测系统(精选6篇)
煤耗在线监测系统 篇1
1 引言
国家发改委的数据显示 , 发电企业能耗占全国1/3,二氧化硫排放占全国一半 , 火电用水占工业用水40%,烟尘排放占全国排放量的20%, 产生的灰渣占全国灰渣总量的70% , 尤其是能耗高 , 污染重的小火电机组 , 已经成为制约电力工业健康发展的重要因素。所以加强电力行业节能减排工作 , 减少煤炭等资源的消耗 , 缓解我国能源供应压力 , 保障国家能源安全意义重大。在严峻形势下 , 国家有关部门出台政策 , 通过改革发电调度方式来节约能源 , 降低污染的排放[2]。
2 煤耗监测技术研究
2.1 原始数据甄别研究
2.1.1 研究目的
煤耗计算应用原始测点数据进行指标计算 , 但受测点数据准确性影响 , 汽轮机热耗率、煤耗率等指标似乎和实际差别很大 , 可信度较差 ; 测点的偶尔波动导致经济指标严重偏离实际情况 , 引起客户对煤耗计算的质疑。通过研究原始数据甄别模块 , 对于时间序列的测点数据进行仪表故障检测、数据显著误差检验以及测点数据异常的提示和报警 , 达到解决计算准确性问题的目的。
2.1.2 仿真甄别流程
组合不同的数据检验方法 , 如量程、偏差带、突变点与机理模型检验 , 通过建立检验模型 , 并用算例验证模型的有效性。对不同类别的测点可以组合使用不同级别的检验方法。测点参数在数据校验过程中 , 对检验结果错误的数据进行数据重构 , 再用不同的滤波方法 , 如中值、滑动平均与惯性滤波等。对不同的测点可选择不同的滤波方法 , 并最终形成有效测点参数值。
以某电厂三号机组300 MW主汽流量测点数据为例 , 组合使用量程检验、偏差带检验与机理模型检验算法对主汽流量实时测点进行检验后再重构 , 在不同负荷下重构的主汽流量数据。
2.1.3 仿真结果分析
根据实时测点的不同特征,数据甄别方法各有特点,只有根据具体测点的情况合理选用 , 并把两种以上的甄别方法结合起来使用 , 才能达到最佳的效果。如对于变化缓慢的参数可选用惯性滤波 ; 而对变化较快的参数 ,则可选用滑动平均或指数滑动平均等滤波方法。
2.2 机组微增率研究
2.2.1 论证选择双曲线方程
为使机组微增率曲线正确可靠。算法要求该目标函数的Hesse矩阵为正定矩阵。利用多项式拟合方式对选定的工况点直接进行机组煤耗量与负荷的关系曲线拟合 , 得到关系曲线的函数表达式 , 并最终采用双曲线型函数拟合微增率曲线 , 具体论证算法如下 :
2.2.2 仿真拟合数据
以某电厂3号机组600 MW负荷、煤耗、煤耗量数据为例。
2.2.3 仿真结果分析
通过对能耗方程求导推出微增率曲线方程。根据微增率曲线方程拟合得到微增率曲线。通过对不同机组负荷、煤耗量与微增率结果的数据、曲线对比分析 , 机组微增率法具有很高可靠性。
2.3 煤耗计算引擎研究
2.3.1 模型研究目的
由于煤耗在线监测的指标计算算法所涉及的机组级、设备级的指标较多 , 且计算量大 , 特研究一种机组经济性指标实时计算与分析处理的煤耗计算引擎。
2.3.2 仿真计算处理
把煤耗指标算法、参数值、内部变量、外部变量封装打包 , 输入算法模型引擎中 , 算法模型引擎经过计算处理后,输出能耗指标计算结果。如热耗率算法模型示例:
{a=M2_jsrnl/M2_FH; //a=#2机输入能量/#2机负荷
return a; }
2.3.3 仿真结果分析
煤耗计算引擎采用工业组态形式设计 , 指标的算法公式、数学运算符号、逻辑运算符、内部函数、外部函数可以根据用户需要来新增、修改、删除。整个煤耗计算过程透明可见且计算步骤可分步追踪 , 因此充分的保证了计算结果的准确性和实用性 , 为用户使用提供了最大化的灵活性。
3 系统框架设计
3.1网络结构
电厂在线信息分为实时采集和手动输入两部分 , 实时采集部分是从脱硫RTU或DCS及其它控制系统中采集煤耗、脱硫与脱硝数据 , 穿过正向隔离装置传输到电厂通信服务器上 , 电厂通信服务器中的数据传输平台通过电厂与电网的调度数据网把数据上传到电网中调的采集服务器中 ; 手工数据是在电厂手工录入数据后 , 把数据穿过反向隔离装置发送到电厂通信服务器 , 也由电厂通信服务器把数据上传到中调的采集服务器 , 并在电网进行计算、存储与展示。最终为电网节能减排与环保电量考核提供决策支持。
整体网络图如图2所示。网络安全设计满足《南网电力二次系统安全防护规定》等文件要求 , 符合“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的安全防护原则[1]。
3.2 体系结构
系统基于MS.NET平台 , 采用SOA面向服务架构体系架构 , 支持国内外主流实时数据库和关系数据库。分布式计算引擎对海量数据实现后台并行处理 , 采用软件总线结构 , 实现了功能模块热插拔。电网通过统一数据交换平台、算法模型、分布式计算引擎与电厂进行无缝连接 , 保障数据可靠性、安全性、准确性。前端数据展示以WEB方式向用户提供数据应用及决策参考数据。
3.3 主要功能要求
系统遵循OS2标准规范的要求 , 以SOA方式予以封装 , 向外提供服务。所有功能可同时为多个客户提供服务 , 客户可以共享相同的或使用独立的运行数据开展计算分析。系统应用服务和数据库服务具备集群功能 ,至少可做到高可用性集群。系统功能主要包括数据采集与管理、全网机组实测煤耗排名、脱硫脱硝信息监测、性能计算与分析、煤耗信息监测分析、曲线对比分析、统计报表等。
4 煤耗数据应用效果分析
4.1 数据筛选与统计
针对煤耗数据的筛选 , 通过锅炉、汽机侧的指标条件来判断机组是否处于稳定工况下运行。筛选方法选用格拉布斯准则和狄克松准则。国标《GB 4883-85数据的统计处理和解释正态样本异常值的判断和处理》中格拉布斯准则的临界值只有样本数据小于或等于100个 ,而大于100个 , 还没有找到。狄克松准则的临界值也只有30个 , 所以两种方法结合起来也只能够检验样本数据小于100个的数据。应用时 , 先用格布拉斯检验法 ,然后在剩余的样本数据小于或等于30个的前提下应用狄克松准则进行第二次判断。两种方法一起使用 , 能够提高检验的精度。
4.2 数据对比分析
以某电厂五号机组600 MW的煤耗水平为例 , 在煤耗在线监测中 , 在计算反平衡煤耗时 , 由于对煤耗数据采用了数据筛选 , 反平衡煤耗与电厂正平衡煤耗水平相差不大 ; 而在电厂计算反平衡煤耗时 , 没有应用数据筛选 , 电厂反平衡煤耗与电厂正平衡煤耗相差比较大[4]。
4.3 实测煤耗排名应用
电网传统的发电排序只按照机组的设计煤耗来建立“全网机组煤耗排序表”, 其有效性和真实性也会让人质疑。本系统以4家电厂7台机组的实测煤耗构建实测能耗水平的排序表如表4所示。本系统在广西电网的应用标志着发电能耗与污染物排放水平将“逐步过渡到按照实测数值排序”, 将推动电网节能发电调度朝“低能耗、低污染”方向发展 , 并对广西省的节能减排和可持续发展产生积极而深远的影响[3]。
5 结束语
本文以广西电网火电厂节能减排煤耗在线监测为研究对象 , 重点研究了系统建设中涉及的关键技术 , 并详细描述了系统的整体网络结构、体系架构与主要功能 ,分析了煤耗数据在电网的应用效果与深远意义。为有效构建电网节能发电调度、环保合格电量补贴和电厂节能降耗、环保设施运行监测提供有效的数据参考[5,6]。
参考文献
[1]Q/CSG 110005-2012南方电网电力二次系统安全防护技术规范[S].
[2]GB13223-2003,火电厂大气污染物排放标准.中华人民共和国国家标准[S].2003.
[3]范玉宏,张维,叶永松,唐学军.基于机组煤耗高低匹配替换的区域电网节能调度模型[J].电网技术,2009,22(6):76-81.
[4]常建平.炉煤元素分析和飞灰含碳量的软测量实时监测:[D].北京:华北电力大学,2007.
[5]黄奇峰,钱立军.烟气排放连续监测系统计量数据网络化应用[DB/OL].2012.
[6]李青,潘焰平,宋淑娜.火力发电厂节能减排手册[M].北京:中国电力出版社,2010.
煤耗在线监测系统 篇2
1.目的
根据相关环保法律法规要求,公司外排废水、锅炉废气属于国控重点污染源,必须安装在线监测系统,并与环保部门在线监控中心联网,实时上传监测数据。为确保公司废水、废气在线监测系统正常运行,避免因管理问题导致在线监测系统出现问题,特制订本规定。2.范围
本规定适用于公司废水废气在线监测设备、站房及附属设施。3.管理要求
一、外排废水在线监测系统、锅炉尾气在线监测系统属公司环保设施,需由安全环保部向当地环保管理部门提交验收申请报告,验收合格后,方可正式投入使用。
二、在线监测系统经鉴定验收合格后安全环保部及设备所在单位需设固定人员管理,建立健全必要的规章制度,严格执行操作规程,加强维护和巡检,作好运行和检修记录。
三、因各种原因,需暂停运行环保设施时,必须先汇报安全环保部,安全环保部汇报当地环保管理部门,经同意后方可停运。
四、严格环保设施汇报制度,环保设施出现问题时,所在单位向生产管理部汇报生产情况的同时,必须汇报环保设施的运行情况,严格执行调度指令,及时解决存在的问题。
五、已建成使用的在线监控设施,因设计不合理,技术指标不过关等原因而失去作用的,需停运、报废和拆除时,必须经安全环保部会同有关部门进行鉴定并报当地环保管理部门批准,不准擅自闲置不用或拆除。
六、外排废水在线监测房、锅炉尾气在线监测房内需配备安全合格的配电设备,提供符合要求的电力负荷,配置稳压电源。进行电器设备作业必须有电工特种作业操作证。
七、外排废水在线监测房、锅炉尾气在线监测房内应配备合格的灭火器材,安装完善的接地、防雷、防盗设施和给、排水设施。
八、外排废水在线监测站房、锅炉尾气在线监测站房内需安装空调,保持室内清洁,环境温度、相对湿度。
九、外排废水、锅炉尾气在线监测站房安装有线网络,保持与环保部门监控平台联通,禁止占用或私自接入该网络。
电缆线路故障在线监测系统的研究 篇3
摘要:随着配电网的发展,电力电缆因为其特有的美化环境、不占用线路走廊、故障率低、供电可靠等优点而得到了广泛的应用,但它发生故障时,查线困难,故障恢复时间长,影响面将远大于架空线路。因此,为了保证电力电缆安全可靠供电,对电缆进行在线故障诊断与检测意义重大。
关键词:电缆线路故障;在线监测;电力电缆
中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)29-0104-02
电力电缆是电力系统主干线中用以传输和分配大功率电能的电缆产品,常用于城市地下电缆、发电站引出线路、过江过海水下输电线等,按电压等级可分为中低压电力电缆、高压电缆、超高压电缆,配电网中用的是中低压电缆。随着配电网的发展,电力电缆的应用越来越广泛,其故障影响面也越来越大。虽然电缆线路日常维护成本少,但是相比架空线,电缆线路故障定位和修复相对难、修复时间长、维修费用高得多。据介绍,在美国城市地区地下电缆的维护费约为架空线的4倍。因此,研究出电缆预测维修和故障定位对提高电缆供电可靠性意义重大。
1 研究背景及意义
截止2012年底,平阳公司10kV线路229条,1957.578公里。其中架空线路203条,1557.850公里;电缆线路26条,399.728公里。近年来电缆线路每年以13%的速度增长。
目前平阳电缆线路主要应用在城镇,基本上免维护,维护费用少,但是一旦发生故障,其维护成本也大大超出架空线路。2011年7月,昆阳10kV人北513线安置小区支线电缆故障,损失负荷2000kW;2013年3月,昆阳10kV镇二662线电缆故障,损失负荷8000kW。随着电缆线路的增加,电缆故障影响面将不断扩大。
本项目通过建立一套电缆线路故障在线监测系统,实时在线监测线路运行负荷、温度及故障电流;快速定位线路故障位置,避免事故扩大,缩短停电时间;减轻工作人员的劳动强度,节省人力物力;提高供电可靠性、电缆线路自动化管理水平,为今后电缆大面积使用后,电缆安全可靠运行提供保障。
2 实施方案
2.1 研究要点
本项目针对安装、供电方式、通信方式、数据处理等多方面研究,确定最佳实施方案。故障检测终端采用开口穿心式安装及拆卸。电缆线路短路、接地故障检测终端供电方式采用感应取电;大功耗通信主机采用双路感应取电装置或AC220V供电;两个感应取电装置装在不同线路上保证通信主机在某一线路发生故障后有备用电源。利用突变电流量和零序电流量法提高电缆线路故障检测准确度。利用单片机内核把计算速度提高到每秒500万次,同时进行10位数字采样;所有测量均采用数字方式,减少干扰,提高精度。通信主机与系统主站间用无线GPRS加无线射频网络通信;使用大功率射频传输技术和无线传输终端中继方式,解决无GPRS网络的通信问题。系统主站负责接收故障检测终端上传负荷及报警信息并进行数据处理、报警转
发等。
为保证终端长期稳定运行,装置每天进行一次自检,检查自身的通讯及供电等情况,将相关信息发送到系统主站。主站若持续24小时未接收到相应终端的自检信息则发出提示信息,提醒工作人员加以处理。
2.2 检测方法的确定
现在检测方法主要有四种:
2.2.1 “首半波”检测法。“首半波”原理假设接地故障发生在相电压接近最大值瞬间,利用线路故障后暂态零序电流每一个周期首半波与非故障线路相反的特点实现保护,缺点是不能反映相电压较低时的接地故障,受接地过渡电阻影响较大且存在工作死区。
2.2.2 “谐波方向”原理检测。利用5次或7次谐波电流的大小或方向形成选择性接地保护,缺点是其零序电压动作值往往很高、灵敏度较低,在接地点存在一定过渡电阻情况下容易出现拒动现象。
2.2.3 “信号注入法”。利用单相接地时原边被短接暂时处于不工作状态的接地相PT,人为地向系统注入一个特殊信号电流,利用只反映注入信号而不反映工频及其谐波成分的信号电流探测器,跟踪注入电流,对单相接地故障进行定位。
2.2.4 零序电流检测法。当零序电流值超过设定值时判为接地故障。电缆线路故障时零序电流量比架空线路的要大很多,容易检测与运算分析。
通过比较,本项目对于短路故障采用突变电流量来判定;对于接地故障采用准确度高的零序电流法检测,提高故障检测准确度,减少误报情况的发生。
2.3 电缆线路在线故障检测系统确定
该系统主要由7部分组成:电缆线路短路故障检测终端、电缆线路接地故障检测终端、面板指示器、电缆型通信主机、通信交换机、服务器、系统软件,结构图如图1
所示:
挂在线路上的电缆线路检测终端采集线路上的负荷温度信息、短路、接地故障信息等,通过无线射频把它们传输到电缆型通信主机,电缆型通信主机通过GPRS网络将信息传输到通信交换机进入服务器,服务器相关软件在运算处理后进行信息的显示、报警、报警短信转发等。当出现故障时,配电检修人员根据通信交换机转发的报警短信迅速到达故障现场予以处理,避免事故扩大,减少用电损失,减轻工作人员劳动强度,提高电缆线路现代化管理
水平。
3 应用情况及成效
3.1 应用情况
本项目硬软件组成:10组故障检测终端、10台通信主机、1套电缆线路故障监测系统。平阳公司对10条10kV电缆线路进行在线监测,主要实现以下功能:
3.1.1 进行短路和接地故障的准确判断和快速定位;实时监测和定时上传负荷电流、导线温度、故障电流和异常温度。
3.1.2 通过声光、短信、面板指示报警通报短路故障、接地故障、电缆温度越限等,同时指出故障时间、位置及类型。
3.1.3 支持各终端接收主站系统时钟对时;故障检测终端每天定时进行自检,自检信息包括自检信息特征码、通信主机的组号、未收到自检信息的终端编号等,确保终端正常运作。
3.1.4 支持数据统计、信息查询、扩展功能等,提供历史数据分类统计、分时统计和多种条件组合查询;可以与其他子系统(如馈线自动化系统)综合运用,使线路故障判断更加准确、故障查找和排除更加迅速。
3.2 实施成效
3.2.1 利用突变电流、零序电流检测等方法,提高电缆线路故障检测准确度。
3.2.2 系统具有“二遥”功能,能够感应取电,具有无线通信、光纤通信、电缆通信功能,就地显示报警功能,能抗电磁干扰及励磁涌流影响,提高平阳公司电缆自动化运行水平。
3.2.3 系统在线监测电力电缆运行情况,将监测到的报警信息送至相关责任人手机上,减轻工作人员的劳动强度,减少电缆故障停电时间,提高工作效率。
3.2.4 本系统能直观显示数据,具有报警、报警短信转发、数据分析、报表生成等功能。
3.2.5 本系统支持与其他运行管理系统互联,可与调度自动化系统、配电自动化系统、GIS系统等软件集成,允许更多的部门使用故障监测数据;同时电缆故障在线监测系统的研究,为电缆广泛应用后的自动化管理提供经验。
4 结语与展望
随着电缆线路的广泛应用,其运行性能对配电网供电安全影响越来越大,对电缆线路现代化管理提出更高的要求,因此,开展各类研究提高电缆运行水平意义重大。比如:研究电缆运行中出现的各类电气障碍、安全隐患、防范措施,研究电缆表层测量技术、研究电力电缆仿真模型、研究电缆局部放电量的测量方法、研究系统在线监测技术等。
参考文献
[1] 傅俪.美国配电网架空线入地改造成本效益分析及对
我国的启示[J].电力与电工,2009,(3).
[2] 杭州圣道电气有限公司.电缆线路故障在线监测系统
污染源在线监测系统技术方案 篇4
污染源在线监测系统技术方案
污染源在线监测实现对废水、废气等污染源的实时在线监测,通过对污染监测数据的采集、传输、统计、分析等,实现污染源监测数据的统一管理、数据超标预警、监测设备的管理及反控,统计分析结果以报表、图表等多种方式展示。
(一)污染源在线监控(1)数据采集
系统自动采集污水、烟气排放数据,实现数据包的效性检查、解析和入库(数据存储);采用多线程异步通信技术与各监测点通信,可查看原始数据报文,并可实现数据同步转发。
(2)信息看板
综合看板:展示企业实时监测状态、数据传输有效率、全区排放总量、排污大户、排污大户占比、超标情况汇总等,可切换查看污水或烟气。可按日、月、年查询条件进行筛选。
企业看板:展示企业数据传输有效率、企业排放总量、污染物浓度变化趋势、总量对比分析、超标情况汇总,可切换查看污水或烟气。可按时间、地区、企业快速查询。
(3)实时监控
实时一览:集中监控所有污染物实时排放状况(正常、超标、预警、异常)、及联网情况,同步采集污染排放数据,可查看污染物变化趋势,从而快速掌握污染排放现状。同时支持视频接入,更直观展示污染物排放状况。对于烟气排口的视频,系统具有黑度分析的功能。
地图监控:通过电子地图直观污染排放口的空间位置分布和污染物实时排放数据。(4)数据查询
按数据类型、时间段查询污染物历史排放数据,包括小时数据、日数据、超标数据、原始数据,可配置要显示的监测因子,查询结果可导出为Excel文件,可通过曲线展示单个站点多个因子的历史变化趋势。
(5)报警管理
在排放口出现数据超标、设备断线、设备故障、恒值等状况时,及时通知环境监察部门相关人员。
(6)报表中心
按时间查询日报、月报、季报、年报,支持报表打印、导出,查询结果可导出为Pdf、Excel、Word、Image等格式。(7)总量计算
总量计算包含:总量查询、对比分析功能。(8)数据传输有效率
按企业、地区查看数据传输率、有效率、数据传输有效率,结果可导出为Excel文件。可按时间、区域、监管级别、企业名称快速查询。
(9)基础信息
包括企业管理、废水排口、废气排口、监测因子、监测因子组、功能因子组、设备管理、DVR管理、码表管理。
(10)系统配置
系统提供报警值、报警通知方式、数据审核、报警类型、报警码、报警级别的信息管理。管理员可对以上系统信息添加、更新或删除。
(二)污染源信息管理
通过集成污染源管理的业务数据及环统、污普数据,建立污染源“一厂一档”管理,即污染源的全生命周期的档案管理。
(1)污染源日常维护
根据污染源全生命周期管理需求,对已有的排污申报、污染物普查等各类多源异构数据进行有效整合,形成全局统一的污染源档案,实现全局共享,并对污染源档案信息进行动态维护,保证污染源信息的准确性和完整性。最终服务于污染源企业日常监管、行政处罚等各类涉及到污染源企业的业务应用。
系统支持按企业类型(污水处理厂、一般工业企业、小型企业、建筑施工、第三产业、固废处置、畜禽和水产养殖、加油站)、行政区划、关键字等条件查询污染源企业,可添加新的污染源企业信息,可对已有企业污染源企业信息进行维护更新,并支持污染源企业的注销,被删除的污染源信息进行回收站,可从回收站回复被误删的企业。
污染源档案信息包括基本信息、管理属性、环境属性、工业污染源信息、排口信息、主要产品、主要原料、治理设施、照片资料、附件信息、排污许可证、总量减排等。
(2)污染源注销管理
监察部门人员在现场执法过程中,如果发现企业已经关闭、停产或者停业时,向污防科提交注销申请,污防科进行企业的注销处理。
企业注销后,所有相关资料转到注销库,不再纳入到日常管理的范畴内。
(三)知识库管理系统示意图
知识库管理主要创建管理处理处置技术库、应急检测方法库、标准法规库、常用危化品库、参考案例库等。
(一)风险源管理
建立风险源企业的信息数据库,支持对风险源企业的增加、删除、编辑、查询; 对各个风险源企业建立详细的资料信息库,包括基础信息(名称、单位代码、法定代表人、所属区域、地理坐标、联系方式、行业类别、行业代码、年生产时间、工业产值、厂区面积、企业预案、环境风险评价情况、突发环境事件情况环境风险级别)、化学物质、环境风险防范、应急处置救援资源、周边环境及保护目标等。
(二)危险品管理
建立危险品信息数据库,支持对危险品的增加、删除、编辑、查询;对危险品建立详细的资料信息库,包括理化常数、环境影响、监测方法、环境标准、应急处置方法等。
(三)组织机构管理
建立组织机构信息数据库,支持对组织机构的增加、删除、编辑、查询;
对组织机构建立详细的资料信息库,包括机构名称、机构类型、负责人、联系电话等。
(四)应急物资管理
建立应急物资信息数据库,支持对应急物资信息的增加、删除、编辑、查询; 对应急物资建立详细的资料信息库,包括物资装备类型、物资名称、物资数据、所处仓库、联系人、联系电话等。
(五)应急资源管理
建立应急资源信息数据库,支持对应急资源信息的增加、删除、编辑、查询; 对应急资源建立详细的资料信息库,包括应急人员、应急车辆、避难场所、单兵设施等。
(六)应急专家管理
建立应急专家信息数据库,支持对应急专家信息的增加、删除、编辑、查询; 对应急专家建立详细的资料信息库,包括专家姓名、单位、职称、专业特长、联系方式、参与的应急案例等。
(七)应急知识库管理
建立应急知识数据库,支持对知识库的增加、删除、编辑、查询;
对应急知识库建立详细的资料信息库,包括应急处理处置技术、应急监测方法、政策法规、规范性文件、环保标准、突发环境事件预防知识等。
(八)综合查询
煤耗在线监测系统 篇5
【關键词】输电线路;监测系统;平台
输电线路的安全稳定运行是确保智能电网开展的前提,因为输电线路是智能电网的重要组成部分,而为了确保输电线路的稳定运行,建立运行状态监测系统是有效的采取措施,这是创新输电线路运行的举措。通过系统可以有效的获取相关线路运行以及周围环境的状态,并且为线路的维护提供了动态信息。随着发展的逐步深入,很多电业公司已建成雷电、覆冰、污秽、气象、微风、振动等线路运行状态的监测相关系统。在本文中主要介绍输电线路在线监测系统的应用和管理平台,通过将电网输电线路监测装置采集的信息及各监测系统应用产生的应用结果信息进行融合存储构建完整的输电线路运行状态信息数据平台[2]。
1.输电线路在线监测系统应用和管理平台架构
必须要明确的一点就是这个平台是一个比较复杂的软件平台,因为它集多种信息于一体,并且在构建的时候还要保证系统的稳定可靠运行。此系统的建立需要考虑数据的组织和应用两方面的构思,以此为基础构建一个基础信息平台和高级反应平台。各个功能可按其在数据流中所处的位置分布,在基础信息平台和高级反应平台之中最终形成一个整体系统[1]。 从平台中收集到的监测状态会在企业端有一个总体显示,方便使用者获取相关监测信息。
1.1基础信息平台
输电线路监测系统的运行需要一个基础的设施,这个就是基础信息平台,由数据库和服务总线以及相关模块等组成,负责各个动态的监测,子系统获取输电线路状态监测信息从生产和能量管理系统获取相应设备的运行信息,为深入的高级应用和后续管理提供数据支持,为整个系统的集成和高效可靠运行提供保障。
基础信息平台的基础作用主要工程首先体现在系统的管理上,它可以提供相关的进程管理,网络以及相应的安全和应用管理,许多基础的技术手段也是各种运行的安全保障和监护手段。其次它还是一个提供信息交换的平台,通过构建实时的数据共享和服务共享提供跨计算机的服务,使得监测数据在整个电网范围内可以有效获取,以应对随时变化的动态。再次就是基础信息平台的管理是一种统一的模型管理模式,这也是考虑到输电线路整个电网件的信息共享,并且做好科学的分工。最后就是基础平台是一个公共的服务,相关的历史数据和警告服务等数据全部都统计在一起,是多种应用所需的基础公共信息。
另外对于基础信息平台的设计,还是做了多个方面的分析。首先在基础信息平台上是做了检测数据可以相互交换的设计,监测数据交换功能实现输电线路状态监测系统与雷电监测子系统、污秽监测子系统、覆冰监测子系统、微风振动监测子系统、生产管理系统调度等系统之间的信息交换[2]。在应用和管理平台上的数据以监测系统与各个子监测系统之间数据的相互抽取和推送为主,从而使得输电线路在线监测系统具有响应的预警能力。不仅支持其他系统从特定的数据端口来监测和抽取数据也能向特定系统的指定文件目录下推送数据,并且进行相互间的数据交换。其次在平台上还做了对象模型管理的设计,依据每个对象的不同动态建造一个模型,这种工具为客观存在的输电线路对象及其关系建立对象模型,像区域线路都是属于这一类。设立一个特定的对象模型库,依次根据不同的属性进行分类管理和保存,从而形成基础平台与输电线路基本的相关业务对象模型。这样的管理方式为用户提供了在进行电网输电设备模型录入系统时的相关编辑功能,从而实现资源的源头维护和整个电网之间的服务共享。
1.2高级反应平台
高级反应平台指的是平台的后期使用工程,使用者根据基础信息平台提供的相关线路自身系统运行以及周围环境的动态分别可以做到实时监测,报警数据查询和数据统计。实时监测与报警高级应用负责综合雷电定位、污秽监测、覆冰监测、微风振动监测、防汛监测等子系统输电线路状态,各个子系统的状态预警信息分别被监测系统予以响应,及时报警各类越限监测信息,并且通过特定的图形或者其他方式来展示输电线路状态信息[1]。例如覆冰厚度的动态监测上,如果超过数值就会出现预警变色,报警信息会及时传达到调度员。还有些存在风险的电网设备,监测系统也会发出预警,然后详细的展示相关单元的状态。
数据统计的高级应用会生成统计分析报表,报表的类型会根据监测需要的不同分别有月报,季度报表,还有跟信息相关的预警报表,甚至连报表的体现形势也会根据需求以曲线,图表或者表格的方式呈现,总之就是在对监测数据进行处理时,要在采集查询的基础上,进行全面的天内高级分析,然后再进行数据的相关报表的分析处理。
2.根据监测系统应用和管理平台的研究做出的结论
综上所述,输电线路在线监测系统的应用和管理平台具有非常明显的特点,不仅可以提供实时的在线监测数据作为动态查询的依据,还能在充分利用已有监测子系统的基础上,使原有的功能在不断发挥作用的基础上融合其他线路,为整个电网的动态监测提供积累的相关数据,还有就是这个平台可以综合的利用传感信息等技术自动及时地向不同管理职责的用户分级做出预警汇报,并且在这一过程中还为工作人员的维修工作安排提供了充裕的时间,这在电网的隐患排查上起着极为重要的作用。这种应用管理平台的投入使用将会有效的避免重大事故的发生,保障了电网的稳定安全运行[2]。
监测技术在现在飞速发展的科技时代也得到了很大的发展和进步,检测设备也在不断的更新换代,设备的灵敏性和可靠性也是越来越先进,这就为数据的传输提供了保障。即便是处于环境恶劣的地段,也能很好多的做好动态监测。我们一定要在充分认识和肯定输电线路在线监测系统的基础上,做好应用和管理平台的研究,为确保完整健全的输电线路运行状态提供信息数据搭建良好的平台。
【参考文献】
[1]于德明,郭昕阳等.500KV输电线路在线监测系统应用[J].中国电力.
输变电在线监测系统的应用与意义 篇6
随着社会经济的不断发展,人们的日常工作与生活环境不断优化,对电力系统稳定性的要求越来越高。在电力系统中,为了使设备的运行状态监测目标的可靠性与有效性得以有效提高,为设备的安全运行提供强有力的保障,就必须针对输变电设备在线监测技术展开深入的研究,并不断强化其应用,以此支持智能电网设备状态的发展。基于此,本文对输变电设备在线监测技术的研究进行探讨与研究,对输变电设备在线监测进行简单的介绍,并阐述几种常见的输变电在线监测技术的应用,希望能为输变电在线监测系统的建设与发展提供一点理论支持。
1、输变电设备在线监测概述
在不停电的情况下,通过对电设备状况进行具有连续性与周期性的自动监视监测即指的是输变电设备在线监测。在线监测系统具有较强的综合性与技术性,其组成部分主要有监测装置、综合监测单元与站端检测单元,其主要功能有对状态数据采集、传输以及后台处理的在线监测,以及存储与转发。
状态监测是指对机器设备运行状态进行检测的技术,其是对被监测设备故障信号或者变化趋势的获取来实现维护需求的提前获取,或者是对机器设备“健康”状况的评估。状态监测是基于机器设备的寿命特征的利用得以开发的设备,其主要工作为采集与分析数据,并实现对设备发展趋势的预测。状态监测主要分为基于状态维护服务的技术(CBM)与预知性维护服务的技术(PM)。此前,相关研究人员采用的使基于时间的维护策略,尽管这种方法通过对时间表或者运行时间的充分利用实现的检修,能够使很多事故得以有效避免,然而对于检修期间的意外故障的避免仍然难以实现,这是由于当前机器设备的任何状态信息的缺失,导致维护的盲目性较大,造成了大量的资源浪费。而CBM的不同之处在于,其能够实现对设备当前状态信息的有效获取,并以此向人们进行设备维护时间与维护方式的告知,进而使盲目性得以避免,同时产生的消耗也得以较小,使效益得到了很大的提升。相信对状态在线监测系统的数据信息的利用,CBM必然有着巨大的发展空间,并在未来有着极为广泛的应用。
2、输变电设备在线监测现状分析
随着日益严峻的能源短缺问题,人们对供电的可靠性与持续性提出了越来越高的要求,电网运营的压力越来越大,国际电网也必将朝着智能化的方向发展。一些西方发达国家也针对智能电网展开了相关研究,欧美国家对智能电网的建设也予以了高度重视。并且传感器、通信以及计算机技术的不断进步为电网状态监测与故障诊断技术提供了强力的技术支持,一些欧美国家也在这方面取得了巨大的成果。
对于智能电网的研究,尽管我国的起步较晚,然而却有着较快的发展速度,在某型领域也去了的一定的突破,并处于世界领先地位。国网公司的智能电网变电环节中,高压设备的智能化的提高也基本实现,对于信息化接入而言,也有着完整的解决方案,高压设备智能化研究也在不断发展,一些设备状态监测与诊断评估、电介质材料老化检测与故障机理方面取得了巨大的突破,具体成果包括红外线测温、多组分油色谱在线监测、GIS超高频局部放电在线监测等等,并且在一些领域中的应用也越来越广泛,监测技术与手段得到了极大的完善与发展。
状态监测技术是基于状态检修而进行的电网机器设备状态信息的获取、分析与判断得以发展的,这些设备的应用对象或平台也具有针对性,具体在发电机、变压器以及输电线路等具体设备中得以应用与表现。由于平台统一性的缺失,各类监测装置运行的独立性较强,难以实现资源共享。并且在线监测数据也能以结合到其他重要状态信息,其辅助诊断的作用无法得到充分发挥。
随着智能电网对全网信息状态能力的扩展,利用具有安全性與可靠性的信息通道,可以使电力系统中全网实时信息的获取、分析、整合与分享得以实现。如此就能够使电网运行人员基于对全网实时、动态的状态监测与诊断,提高运行状态的全面性与准确性,同时也对控制方案、备用方案与辅助决策方案得到优化,为电网运行的高效性、安全性以及可靠性的提高提供了强有力的保障。随着智能电网的进步,完善的设备监视体系的建设也具有十分重要的意义,国家电网公司也针对此进行相关技术规范与技术导则的制定,以此支持状态监测技术的发展与应用,随着设备在线监测与带点监测技术的不断发展,综合状态监测也得到了巨大的技术保障。
3、输变电在线监测技术
在线监测指的是通过对相关设备与仪器的应用,并在被检测设备中安装这些设备,使设备的实时监测得以实现。现阶段,容性设备介损与泄漏电流的在线监测、充油设备油中溶解气体的在线监测、GIS局部放电的在线监测等在线监测技术有着一定的应用与发展,并且这些技术的实用性也得到了极大的提升。具有十分重要的应用价值,下文就针对几种输变电在线监测技术进行简单的介绍。
第一,变压器油在线监测技术。其应用主要体现在变压器油色谱在线监测、变压器局部放电在线监测以及变压器绕组变形在线监测、变压器铁心接地电流在线监测等。
第二,GIS组合电子在线监测技术,该项技术主要是采用以SF6为绝缘的全封闭组合电器,其组成设备主要有断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、接地开关等等,根据变电站的电器主接线的要求,对这些设备进行成套装置的组合,并完成相关电能传递与切换的工作。GIS的主要故障模式分为很多种,大体上包括局部放电、气体质量降低、机械故障以及载流导体局部过热等等。关于GIS组合电器在线监测技术的应用,具体包括局部放电监测、SF6微水密度监测、避雷器在线监测等等。
第三,电缆在线监测技术。该项技术的应用主要包括电缆局部放电监测、电缆光纤测温等等。
3、结语
综上所述,输变电在线监测技术的应用与发展对于提高电力系统中设备的可靠性、稳定性而言有着十分重要的意义。然而现阶段关于输变电在线监测系统的建设与发展仍然存在很多问题,再加上我国的起步较晚,尽管有较快的发展速度,但是仍然需要付出不断的努力。我们应针对此展开深入的研究,并认真分析其中存在的不足,找出问题存在的原因,应提出有效的改进方案,以此实现输变电在线监测技术的提高,实现对输变电在线监测系统的建立,为电力系统的发展提供强有力的支持。
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