关于电力设备数据集成与状态评估平台在电力系统中的应用
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电力系统中的地理信息系统在配电网中的应用研究随着信息技术的快速发展,地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)在各个领域中得到了广泛的应用。
在电力系统中,GIS也发挥着重要的作用,特别是在配电网的管理和运营中。
本文将探讨电力系统中GIS的应用研究,介绍其原理、方法以及优势,并对未来的发展趋势做一些展望。
一、GIS在电力系统中的应用原理GIS是一种空间数据管理和地图制作的技术工具,它通过将地理数据(如道路、建筑物、水系等)与属性数据(如电力设备信息、用户信息等)进行关联,形成一个完整的信息系统。
在电力系统中,GIS将电网的地理信息与电力系统的运行数据结合起来,实现了对电网中各种设备和线路的定位、追踪和管理。
二、GIS在配电网中的应用方法1. 设备定位与管理GIS可以帮助电力系统管理者准确地定位和管理配电网中的各种设备,包括变电站、配电箱、开关设备等。
通过GIS,管理者可以快速查找设备的具体位置,并实时监控其状态和运行情况,有助于提高配电网的运维效率。
2. 故障诊断与排除当配电网发生故障时,GIS可以帮助系统操作人员快速定位故障点,缩短故障排除的时间。
通过与其他系统(如监控系统、通信系统等)的集成,GIS可以实现对配电设备的实时监测和远程操作,提高故障处理的效率。
3. 负荷管理与优化通过GIS的定位功能,电力系统管理者可以准确获得用户的分布情况,并根据这些信息进行负荷管理和优化。
比如,在某些高峰期,系统可以自动调整供电策略,保证用户的用电需求得到满足,并降低供电成本。
4. 规划和设计在电力系统的规划和设计过程中,GIS可以提供强大的空间分析功能,帮助决策者制定科学合理的规划方案。
通过GIS,可以对供电范围、负荷分布等进行模拟和分析,预测未来的发展趋势,为电力系统的长远规划提供科学依据。
三、GIS在配电网中的优势1. 空间关联分析能力GIS可以将地理信息与属性数据进行关联,通过空间关联分析,可以发现设备之间的关系和相互影响,提高配电网的运行效率和稳定性。
2020年第09期1150 引言我国电力事业迅速发展,配网规划工作是配网建设的准备工作,对配网建设质量具有直接影响。
现阶段,在我国配网建设中,因配网规划不合理导致后期运维问题普遍存在。
PMS2.0系统是众多生产类应用系统的数据来源,对PMS2.0基础数据进行维护,做好指标管控,能有效解决其他系统的数据质量问题。
对PMS2.0的基础数据,可参照配电网设备异动管理方法,对配电网数据进行精准的点对点维护,在其基础上做好上层系统的数据应用,用于实现对现场的管控,便捷高效地服务现场运维[1]。
1 电力设备运维检修的重要性在电力系统的运行中,电力设备发挥了重要的作用,其稳定运行对系统的稳定运行有着非常重要的意义。
为了避免电力设备故障影响电力系统的稳定性,在日常工作中要重视电力设备检修工作,提升电力设备检修水平。
总体来说,做好电力设备运维检修有非常重要的意义。
1.1 提升电力系统的稳定性电力设备的运维检修可以对电力设备进行细致的检查,采用技术手段对设备的运行情况进行检测,及时发现设备的异常和故障隐患,避免设备故障导致电力系统故障进而可以提升电力系统的稳定性。
基于PMS2.0的电网基础数据管理分析邹 斌国网湖南省电力有限公司新化县供电分公司,湖南 新化 417600摘要:电网设备是电力系统中最重要的组成部分,电网设备的运行维护能够确保其持续传输平稳、安全的电力资源。
因此,需要合理评估电网设备的风险情况,针对性地采取有效的运维管理策略。
基于此,文章描述了PMS2.0基础数据的数据结构,并对电能质量系统、同期线损系统、生产实时管控系统等系统的基础数据进行分析,阐述了与PMS2.0的数据逻辑关系,对PMS2.0基础数据的针对性维护及对上级应用系统的可靠应用具有至关重要的作用,同时对有效提升配电网建设及运维具有重要意义。
关键词:电网建设;PMS2.0;基础数据中图分类号:TM731.2 提升电力工作人员工作效率做好配电设备检修工作可以起到事半功倍的效果,在日常的运维检修工作中及时发现故障隐患,可以避免后期设备故障导致严重后果,一方面可以提升工作人员的工作效率,定期做好检修可以降低设备的维修概率;另一方面可以避免经常更换和维修设备而增加额外的开支,可以节约电力企业的成本,更好地促进电力企业的发展。
统计建模与方法在电力系统中的应用电力系统是一个复杂而庞大的系统,涉及到能源生产、输送、分配和利用等环节。
为了保证电力系统的可靠性、安全性和经济性,统计建模与方法在电力系统中的应用变得尤为重要。
本文将介绍统计建模与方法在电力系统中的具体应用,并探讨其对电力系统运行和管理方面的影响。
一、负荷预测负荷预测是电力系统中的关键问题之一。
准确的负荷预测可以帮助电力公司合理安排发电和输电计划,提前调整发电策略和电力供应,以应对高峰期的用电需求。
统计建模与方法可以通过分析历史负荷数据和相关的影响因素,建立合适的负荷预测模型,并利用这些模型对未来的负荷进行预测。
这些模型可以是基于时间序列模型、回归模型或机器学习模型等。
二、故障检测与诊断故障检测与诊断在电力系统运行和维护中至关重要。
通过统计建模与方法,可以对电力系统的运行数据进行分析,识别出潜在的故障情况,并提供故障诊断的解决方案。
例如,可以利用监测设备收集到的数据,应用机器学习算法对电力设备的运行状态进行监测和判断,以及预测设备故障的概率和可能出现的故障类型。
三、电力市场分析电力市场是电力系统中的重要组成部分,也是一个复杂的经济系统。
统计建模与方法在电力市场中的应用可以帮助电力公司和电力交易商进行市场行为分析、价格预测和风险管理等工作。
通过建立合适的统计模型,可以分析电力市场的供需关系,预测市场价格的变化趋势,制定相应的电力交易策略。
四、电力系统优化与规划电力系统的优化与规划是为了实现电力系统的经济、安全和可靠运行。
统计建模与方法可以用于电力系统的优化与规划问题,如输电网的规划、电源优化、电网调度等。
通过对电力系统运行数据和相关参数进行建模和分析,可以优化电力系统的配置和运行策略,提高电网运行效率和经济性。
五、风电预测与调度随着可再生能源的快速发展,风电在电力系统中的比例日益增加。
风电的波动性给电力系统运行和调度带来了很大的挑战。
为了确保电力系统的稳定和可靠运行,需要对风电进行准确的预测和调度。
智能化变电设备状态检修自动化集成系统研究长期以来,我国电力系统对变点设备主要采取的是“定期检测,定期维修”的检修策略。
这种检修方式对发现设备缺陷、减少事故、确保安全等方面的确发挥了不可替代的作用。
但是,随着电力系统规模的迅速扩展,目前的电气设备维修策略已使维修人员感到穷于应付,维修质量难以保证。
对于实际上不需要维修的设备进行检测和维修,不仅会降低设备的可用性,还有可能人为的增加隐患;依据经验延长检测和维修周期的设备可能由于个别的缺陷而发展成为事故。
因此定期检修存在“维修过剩”和“维修不足”的缺陷,会造成高昂的维修成本。
然而,依据设备的在线监测数据和预防性试验的数据对变压器的状态进行评估,按照评估的结果对变压器采取必要的检修策略可以及时的发现设备的缺陷、减少事故、确保安全,并节约大量的成本。
要准确、及时的得到设备的运行状态,必须实时的对在线监测数据和预防性试验数据进行分析。
在线监测数据包括:变压器局部放电、油色谱、铁芯接地电流、变压器套管的介损和电容,断路器的微水、密度、相对湿度、温度、压力、触电的电气和机械特性,避雷器的全电流、阻性电流、动作次数,gis的局放、微水、密度、相对湿度、温度、压力等。
这些数据分别存储在变电站的不同在线监测系统中,要从上述浩瀚的数据中了解设备状态的发展,不借助专用的软件支撑平台是难以实现的。
状态检修是应用现代管理理念和管理技术,采用有效的检测手段和分析诊断方法,准确掌握设备状态,合理把握检修时机,提高了设备检修的针对性和有效性,能有效延长设备使用寿命,降低设备运行维护成本,提高供电设备检修的有效性和经济性,以及设备运行的安全性、可用性和可靠性。
状态检修是通过对设备关键参数的监测来识别其已有的或潜在的劣化迹象,在设备不停止运行的情况下,对其状态进行综合评估。
因此,状态检修的关键是设备的状态评估,而状态评估的关键则是状态信息的获取、处理和利用,以及状态评估的技术依据、方法和流程。
IEC61850在电力系统的应用在变电站自动化技术近20年的发展过程中,随着智能电子设备的普及,形成许多单项自动化系统,这些系统间相对独立,没有直接的电气联系,通常由电力企业不同部门来管理、维护。
由于种类繁多,提供的接口和功能各不相同,设备间不能够共享信息,形成“自动化孤岛”问题,不仅增加成本,也影响系统的可靠性,增加用户的维护工作量。
目前各种各样的集成方案都不能提供高层次的信息共享。
在这样的背景下,国际电工委员会提出了IEC61850标准。
这是一个基于网络的通信体系标准,包括面向对象、通信网络、接口和映射、系统和管理项目等多方面的内容。
IEC61850具有如下五个特点。
1分层IEC61850将变电站通信体系分为3层:变电站层(第2层)、间隔层(第1层)、过程层(第0层)。
在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。
在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。
IEC61850标准中没有继电保护管理机,变电站内的智能电子设备(IED,测控单元和继电保护)均采用统一的协议,通过网络进行信息交换。
除此之外,每个物理装置又由服务器和应用组成。
由IEC61850来看,服务器包含逻辑装置,逻辑装置包含逻辑节点,逻辑节点包含数据对象、数据属性。
这种分层,需要有相应的抽象服务来实现数据交换,这就是IEC61850的另一个特点:抽象通信服务接口(ACSI)。
2IEC61850采用与网络独立的抽象通信服务接口(ACSI)由于电力系统生产的复杂性,信息传输的响应时间的要求不同,在变电站自动化系统实现的过程中可能采用不同类型的网络。
IEC61850总结了电力生产过程特点和要求,归纳出电力系统所必需的信息传输的网络服务,设计出抽象通信服务接口,它独立于具体的网络应用层协议(例如目前采用的MMS),和采用的网络(例如现在采用的IP)无关。
电力系统中智能化调度技术的应用与研究在当今社会,电力已经成为了人们生产生活中不可或缺的重要能源。
随着科技的不断进步和电力需求的持续增长,电力系统的规模和复杂性也日益增加。
为了确保电力系统的安全、稳定、高效运行,智能化调度技术应运而生,并在电力系统中得到了广泛的应用和深入的研究。
智能化调度技术是一种将先进的信息技术、控制技术和决策支持技术相结合,实现对电力系统的优化调度和管理的手段。
它通过对电力系统的实时监测、分析和预测,能够快速准确地做出决策,有效地应对各种运行状况和突发事件,提高电力系统的可靠性和经济性。
一、智能化调度技术的主要应用(一)智能监测与数据采集智能化调度技术借助各种传感器和监测设备,对电力系统的运行参数进行实时采集和监测,包括电压、电流、功率、频率等。
这些数据被快速传输到调度中心,为后续的分析和决策提供了基础。
例如,通过安装在变电站和输电线路上的智能传感器,可以实时监测设备的运行状态,及时发现潜在的故障隐患,提前采取维护措施,避免故障的发生。
(二)负荷预测准确的负荷预测是电力系统调度的重要依据。
智能化调度技术利用大数据分析和机器学习算法,对历史负荷数据、气象数据、社会经济数据等进行综合分析,建立负荷预测模型,提高负荷预测的精度。
通过精准的负荷预测,调度人员可以合理安排发电计划,优化电力资源的配置,提高电力系统的运行效率。
(三)优化调度智能化调度技术能够实现电力系统的优化调度,包括发电调度、输电调度和配电调度等。
在发电调度方面,通过建立优化模型,考虑机组的运行成本、能耗、环保等因素,实现机组的最优组合和出力分配。
在输电调度方面,根据电网的拓扑结构和运行状态,优化输电线路的功率分配,降低网损,提高输电效率。
在配电调度方面,通过智能电表和需求响应技术,实现对用户负荷的精细化管理,提高配电系统的可靠性和经济性。
(四)故障诊断与应急处理当电力系统发生故障时,智能化调度技术能够快速准确地进行故障诊断,并制定相应的应急处理方案。
电力自动化技术在电力系统中的应用电力自动化技术是电力系统自动化领域的核心技术之一,在电力系统的监控、控制、调度和保护等方面有着重要的应用。
本文将详细介绍电力自动化技术在电力系统中的应用。
1. 电力系统监控与数据采集:电力自动化技术可以实时监测电力系统的各种运行参数,包括电压、电流、功率、频率等,同时也可以采集各类监测设备的数据,如变压器温度、开关状态等。
通过对这些数据的采集和分析,可以实现电力系统的智能监控和管理,及时发现和解决潜在问题,提高系统的可靠性和安全性。
2. 输电线路状态监测与故障检测:电力系统中的输电线路是供电的重要环节,通过电力自动化技术可以实时监测输电线路的状态,包括线路的电流、电压、温度等参数。
电力自动化技术还可以检测线路中的故障,如接地故障、短路等,及时报警并采取措施进行处理,防止事故扩大,减少停电时间,提高电力系统的可靠性。
3. 输变电设备监测与保护:电力自动化技术可以实现对输变电设备的状态监测和保护。
可以监测变压器的温度、湿度、绝缘电阻等参数,及时发现异常并采取措施进行保护。
电力自动化技术还可以实现对开关、断路器等设备的远程监控和操作,提高设备的可靠性和运行效率。
4. 电力系统调度与优化:电力自动化技术可以实现对电力系统的调度和优化,包括负荷预测、电压控制、功率平衡等。
通过对电力系统的大数据进行分析,可以实现对系统的优化和调度,提高供电质量和效率。
5. 电力市场交易与监管:电力自动化技术可以实现对电力市场的交易和监管。
通过对市场参与者的信息进行采集和分析,可以实现电力市场的动态调整和平衡,提高市场运行的效率和公平性。
电力自动化技术在电力系统中的应用非常广泛,涵盖了电力系统的各个领域。
通过电力自动化技术的应用,可以提高电力系统的安全性、可靠性和经济性,实现对电力系统的智能化管理,为用户提供更好的电力服务。
在线监测系统在智能变电站中的应用摘要:各种基础设施的完善有助于智能电网的研究,智能变电站作为智能电网的一个最重要、最关键的“终端”,本文论述了智能变电站设备检修和监测技术现状,分析了各种设备在线监测系统的参数,提出智能变电站在线监测系统的实现方案。
关键词:智能电网;智能变电站;在线监测1 引言智能变电站是智能电网建设的重要组成部分,变电站作为电网的重要一环,设备的安全运行是实现坚强智能电网的关键。
变电站一次设备在线监测尚无统一的技术标准,在智能变电站中,iec61850标准为组建在线监测网络,将不同设备在线监测的相关数据信息整合提供了有效途径。
许多学者对数字化变电站内主要一次设备在线监测技术进行了研究,应用iec61850 建立了检修辅助决策系统。
电力设备近年来在线监测技术发展很快,绝大多数变电站设备及发电机、电缆、线路绝缘子等都有在线监测项目。
但是也存在一些问题:变电站自动化系统信息共享程度较低,综合利用效能还未充分发挥;主控室里各种设备监测系统各自独立运行,不仅浪费了空间资源和计算机资源,同时也增加了值班人员的工作量,必须在不同的计算机之间进行大量的操作。
目前,我国智能变电站一、二次设备作为变电站的重要资产,及时、全面掌握设备的运行状态、健康状况及其所处环境等要素对于变电站乃至整个电网的安全稳定运行至关重要,实现变电站设备的状态检修对于提高设备运行可靠性、降低运行维护费用等意义重大。
2 智能变电站智能变电站作为智能电网的重要组成部分,根据智能变电站技术导则,其定义为:智能变电站是采用先进、可靠、集成的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
这个概念使得更加可靠、高效的实时监控设备装设在变电站。
由于更多自动化、网络化设备的应用,智能变电站尤其应加强自动装置、网络交换机等设备的在线监视,将设备的自检诊断信息、运行工况信息等通过标准协议,送达变电站监控系统进行可视化展示,并通过远传装置发送到上级调度/集控系统为电网实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理提供基础数据的支撑。
关于电力设备数据集成与状态评估平台在电力系统中的应
用
摘要:电气设备的状态监测技术及数据集成方式正日益受到重视,它在电力系统中的应用也越来越广泛。
本系统实现了在同一系统平台上通过对电力设备状态数据集成的基础上实时监测与评估
各设备的运行状况,保证电力行业的顺利发展。
关键词:状态监测;数据集成;电力设备
随着电力行业的快速发展,对系统的安全、稳定、经济运行提出了越来越高的要求,电力设备的任何意外故障都可能造成重大事故,停电会带来巨大的经济损失;这使得对电力设备进行状态评估,避免故障发生成为电力生产中非常重要的一环。
应用状态监测评估技术可以避免意外停机、最大限度缩短停机时间、减少维护费用、延长机器寿命,为最优使用机器提供了大量有价值的信息,有很大的经济效益;同时,计算机软件技术、信号传感技术以及人工智能技术的发展使得对电气设备实施有效的状态监测成为可能。
随着状态监测系统在可靠性、智能化和经济性方面的进一步提高, 状态监测技术将在电力系统中获得广泛应用。
而一项成功的电力设备数据集成及状态评估系统需要一个准确的数据集成及正确可靠的评估方法作为支撑。
而当前电力行业面临的问题是数据集成系统与状态评估系统由于厂商、版本、系统等级等的区别,造成数据接口不配或数据不相兼容,给当前的电力工作造成诸多不便。
目前的状态检测及评估方法
气相色谱分析法
变压器在发生故障前,在电,热效应的作用下,内部会产生许多气体,主要有氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、一氧化碳、二氧化碳等。
而故障气体的组成和含量与故障的类型及严重性密切相关, 所以我们必须对其进行气相色谱分析。
传统我们对电力变压器进行状态评估时采用三比值法,它的思路是选取五种特征气体的三对比值,用不同的编码表示不同的三对比值和不同的比值范围,来判断变压器的故障性质。
该方法的缺陷是通过不同气相比值误差率较大,准确度不够。
红外诊断方法
红外诊断方法对电气设备进行红外诊断分两个基本步骤,第一步是采集设备表面温度数据即拍摄图谱,第二步是根据红外图谱对设备状态进行判断,依据红外仪诊断的数据结果判断设备是否正常,即判断设备是否有缺陷;判断设备缺陷的严重程度。
状态监测评估新技术
智能传感器
传感器是设备状态信息获取的源头,将直接影响到监测系统的性能。
传统的传感器有易受干扰、寿命低、灵敏度不高、成本高、稳定性差等缺点,科学技术的发展促进了测量技术的进步,新型传感器的出现解决了测量技术的进步,新型传感器的出现解决了信息采集可得性问题,新工艺、新测量原理的传感器对提升系统性能起
到了关键作用。
目前,新型数字式传感器,基于mems技术的传感器已大量采用,特别是mems传感器,具有体积小,可靠性高,技术附加值高等特点,已成为全世界传感器市场增长最快产品之一。
建立在新工艺、新测量原理上的智能传感器,能提高数据采集的精度,并且有自校正、自补偿功能,将智能传感器用于设备数据采集,能解决数据不稳定,存在严重干扰,测量数据精确度不高等问题,也为系统诊断分析打好了基础。
智能信息处理
智能信息处理技术就是将不完全、不可靠、不精确、不一致和不确定的知识和信息逐步改变为完全、可靠、精确、一致和确定的知识和信息的过程和方法。
就是利用对不精确性,不确定性的容忍来达到问题的可处理性。
处理方法有的神经网络、模糊系统、粗糙集、信息融合等。
设备的诊断、分析、评估、决策都存在信息处理的问题,拿故障诊断来说,设备故障类型繁多,故障的征兆也很多,故障因果关系复杂,其故障机理无法以固定的规则来表示,这种特殊性决定了其监测信息中存在不确定信息,传统方法只能处理确定性信息,智能信息处理技术能对不确定信息进行处理,在设备状态智能管理系统中,可获得的信息有在线的、离线预防性实验、历史数据等,如何对信息进行分析处理,提取与设备诊断相关的特征信息。
从而得出对设备进行状态进行可靠评定,为状态维修提供可靠决策,是该系统的关键。
在智能管理系统中采用各种智能信息处理技术的融合处理。
必能更有效地提高系统可靠性,例如:在变压器故
障诊断中,将神经网络与粗糙集结合起来,就能将复杂的组合神经网络约简并侧除其中不必要的属性,不仅克服了神经网络规模过于庞大和分类速度慢的缺点,同时利用了粗糙集良好的分类能力。
结论
随着我国电网容量的迅速增大和电压等级的不断提高,供电系统的可靠性及效率性显得越来越重要。
采用电力设备综合管理系统能有效发现设备的早期隐性故障,为设备检修维护提供方便,未来设备监测与故障诊断系统的发展趋势将集中在三点:高速、智能、远程。
因此,对于大型关键设备,研究开发采用总线技术、智能诊断技术、基于网络的设备远程监测与故障诊断系统,可使企业在数据采集、处理、分析诊断、管理等方面获得前所未有的技术和决策支持。
参考文献:
【1】龚敬.电信商业智能应用中ods 的设计与实现, 成都: 电子科技大学,2006
【2】黄华, 傅展钊. 大型电力变压器状态分析练迷ij].华东电力,2004.32(3)
作者信息:
王康宁:共产党员,高级工程师,汉族,生于1963年10月,山西运城人,研究生学历,从事电力系统运维技术及管理工作,现任山西省电力公司电力科学研究院院长。
齐月文:共产党员,高级工程师,汉族,1963年2月生于山西
定襄,大学本科学历,1983年参加工作,从事电力系统运维技术及管理工作,现任山西省电力公司科学研究院副院长。
王鹏:山西绛县人,汉族,共产党员,工程师,硕士研究生学历,2006年参加工作,现从事高电压技术及输变电设备状态评价工作。