[发明专利]变电站内区域设备运行状态检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统，尤其涉及一种变电站内区域设备运行状态检测系统。

背景技术

近几年来，随着电网飞速发展，设备状态检修技术已得到广泛应用，变电站设备各类在线监测装置越来越多，但十多年运行经验表明：变电站设备各类在线监测装置不但费用高，运行维护问题多，且大多寿命较短，一般运行两年就不能稳定运行了，常常在设备在线监测装置的寿命期内不能发现一起被监测设备的缺陷。总之，许多安装在各种设备上的在线监测装置有效性较差，如何改变依赖在被监测设备上安装在线监测装置进行运行中设备状态监测的现状，是广大电力技术人员梦寐以求的愿景。随着智能电网的建设和发展，电力系统通讯和信息系统飞速发展，各种高速A/D变换及数值采集技术更加成熟，为变电站设备的状态监测和诊断直接采用用于电力系统计量和保护的电压、电流互感器成为可能。

目前，现有变电站自动化系统还存在诸多的不足，具体包括：

1）装置功能独立，且部分内容重复，缺乏高级应用。虽然独立的装置实现了智能，但是却没有真正意义上的变电站系统智能，由于功能独立，装置间缺乏整体协调、集成应用和功能优化；高级应用功能，如状态估计、故障分析、决策支持等尚未完全实现。

2）二次接线复杂、CT/VT负载过重由于测量数据和控制机构不能共享，自动化装置之间缺乏通信等原因，变电站内二次接线十分复杂，且系统内使用的通讯规约不统一，不同的厂家使用不同的通讯规约，在系统联调的时候需要进行不同程度的规约转换，加大了调试的复杂性，也增加了运行、维护的难度，给设计、调试和维护带来了一定的困难，降低了系统的可靠性。同时，存在大量硬接线，造成CT/VT负载过重。

3）装置的智能化优势未得到充分利用。由于站内各套独立的自动化装置间缺乏集成应用，使得智能装置的作用并未完全发挥，从而降低了自动化系统的使用效率和投资价值。

4）缺乏统一的信息模型。相互独立的自动化装置间缺乏互操作性，一方面局限了其在站内的应用，另一方面也给集控中心对信息的集成和维护带来困难。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种变电站内区域设备运行状态检测系统，它具有通过对电力系统某一瞬间运行状态的多处同时暂态量的采集，经数值分析处理，与系统各不同工况的建模分析结果对比，实现从系统分析的角度，对系统某个局部设备运行状态进行评估和分析的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变电站内区域设备运行状态检测系统，包括依次连接的物理层、链路层和应用层；

所述物理层包括若干个合并单元，所述每个合并单元与三相出线电压互感器连接或三相出线电流互感器连接；所述物理层用于检测变电站内区域设备运行状态，并将检测的数据传输给链路层；

所述链路层包括变电站故障信息模块、暂态信号数字差分处理模块、谐波信号比较模块、工频信号处理模块、GIS站内局部放电分析模块、断路器操作过程分析模块、变电站雷电侵入波分析模块、变电站谐波分析模块、系统谐波源分析模块、区域谐波损耗分析模块、电能计量模块、测量及继电保护模块和变电站各区域损耗分析模块；所述链路层用于对物理层检测的数据进行分析处理，将分析结果上传给应用层；

所述应用层包括变电站站域设备运行状态分析模块、监测中心、计量中心和调度中心；所述应用层接收来自链路层的数据，根据不同数据信息属性，分别控制监测中心、计量中心和调度中心对对其进行处理和诊断分析。

所述物理层的三相出线电压互感器或三相出线电流互感器将信号传输给合并单元，所述合并单元将信号传输给链路层；

所述链路层从物理层接收的故障信息传输给变电站故障信息模块，所述链路层从物理层接收的暂态信号传输给暂态信号数字差分处理模块，所述链路层从物理层接收的谐波信号传输给谐波信号比较处理模块，所述链路层从物理层接收的工频信号传输给工频信号处理模块；所述暂态信号数字差分处理模块将处理后的数据分别传输给GIS站内局部放电分析模块、断路器操作过程分析模块和变电站雷电侵入波分析模块；

所述谐波信号比较处理模块将数据传输给变电站谐波分析模块，变电站谐波分析模块将数据传输给系统谐波源分析模块，系统谐波源分析模块将监测及分析结果发往区域谐波损耗分析模块和监测中心；

所述工频信号处理模块将数据传输给电能计量模块、测量及继电保护模块和变电站各区域损耗分析模块；所述电能计量模块将数据传输给计量中心，所述测量及继电保护模块将数据传输给调度中心；