智能变电站状态监测系统技术导则.docx
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1、ICS Q/GDW 国家 电网公司企 :业 物 Q/GDW 1842 2012 智能变电站状态监测系统技术导则 Technical guide for condition monitoring system of smart substation 2014-05-01 发布 2014-05-01 实施 国 家 电 网 公 司 发 布 Q/GDW 1842 2012 目 次 - . BUS . II I 細 . 1 2规范性引用文件 . 1 3 术语雌 X . 1 4 細 . 2 5 监测棚 . 2 6 系 统 结 构 . 3 7 系 统 功 能 . 4 8 技 术 魏 . 5 9系统的安全要求
2、 . 6 10雜集成魏 . 6 II 系统的试验、调试和验收 . 7 . 9 Q/GDW 1842 2012 刖 本标准依据关于下达 2012年度国家电网公司技术标准制修订计划的通知(国家电网科 2012 66号)文件的要求编写。 本标准由国家电网公司基建部提出并解释; 本标准由国家电网公司科技部归口; 本标准起草单位: 辽宁省电力有限公司、辽宁省电力有限公司电力科学研究院、中国电力科学研究 院、福建省电力勘测设计院; 本标准主要起草人:高强、耿宝宏、陈志蓉、 _春雨、王峰、张军阳、赵东旭、赵庆杞、王文杰、 张晓辉、钟丹田、周志强、李艳丹、崔文军、原峰、林传伟; 本标准首次发布。 n Q/GD
3、W 1842 2012 智能变电站状态监测系统技术导则 1范围 本标准规定了智能变电站站内一次设备状态监测系统的系统结构、系统的功能、装置的技术要求、 系统的集成与试验等相关内容。 本标准适用于 110 (66) kV及以上电压等级的智能变电站。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单 ) 适用于本标准。 DL/T 860变电站通信网络和系统 Q/GDW 383 2009智能变电站技术导则 Q/GDW 534 2010变电设备在线监测系统技术导则 Q/GDW 561 201
4、0 Q/GDW 679 2011 Q/GDW 740 2012 Q/GDWXXX XX 输变电设备状态监测系统技术导则 智能变电站一体化监控系统建设技术规范 变电设备在线监测 12接口网络通信规范 X智能变电站状态监测系统站内接口规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准: 3. 1 状态监测系统 condition monitoring system 状态监测系统负责变电站一次设备状态监测信息测量、标准化建模、状态分析和诊断,并由标准化 接口为其它系统提供各类能够反映一次设备状态的信息。 3. 2 传感器 sensor 传感器一般直接安装于一次设备本体,作用是将各种能够反映设备状态的信号
5、转换为可用于监测装 置进行测量处理的信号。 3. 3 监测装置 monitoring device 通常安装在被监测设备上或附近,用以自动采集、处理和发送被监测设备状态信息的装置(含传 感器)。监测装置能通过现场总线、以太网、无线等通信方式与综合监测单元或直接与站控层设备通 信。 3. 4 综合监测单元 comprehensive monitoring unit 综合监测单元也称状态监测主 IED,是一种通信网关装置,通常安装于现场的控制柜内。其作用是 通过 10接口接入各种不支持 DL/T 860的监测装置,并经过模型转换,通过基于 DL/T 860的 II接口与 站控层设备进行通信。 1
6、Q/GDW 1842 2012 3. 5 站端监测单元 substation side monitoring unit 站端监测单元是一种站控层设备。用于接入全站的状态监测信息,对信息进行处理、存储、分 析、诊断,并通过标准化接口将各类状态监测信息进行转发,实现对全站状态监测系统的管理,并 具有分析和诊断功能。 3. 6 10 接口 interface 10 10接口是指状态监测系统中监测装置与综合监测单元之间的数据接口。 3. 7 II 接口 interface II II接口是综合监测单元或符合 DL/T 860通讯规约的监测装置和站端监测单元之间的接口,应满足 变电设备在线监测 II接口
7、网络通信规范的要求。 3. 8 12 接口 interface 12 12接口是状态监测系统与 PMS监测主站的变电状态接入网关机 ( CAG)之间的接口,应满足变 电设备在线监测 12接口网络通信规范的要求。 3. 9 13 接口 interface 13 状态监测系统与监控系统的接口,用于将状态监测系统的监测数据、分析结果、报警信息等传输给 监控系统进行存储和展示,并从监控系统获取相关运行信息用于设备状态的综合分析。 4总则 智能变电站的状态监测系统应遵循以下基本原则: a) 监测项目的选择应结合变电站在电力系统中的地位,充分考虑一次设备重要性、故障损失率, 监测技术的成熟度、投资等因素,
8、基于合理的经济技术分析来完成; b) 监测技术的应用应不影响一次设备的安全运行,内置式传感器应与一次设备本体进行整体设 计; c) 现场安装的监测装置(传感器)及综合监测单元的电磁兼容水平应能够满足 DI/T 860标准第 三部分的相关要求; d) 状态监测系统应符合智能化相关的系统规范、通信规范和数据模型规范; e) 系统结构应简洁,配置层次不宜超过三层; f) 监测装置应充分考虑其有效性、可靠性、安全性、经济性和使用寿命等因素来进行合理选择。 5监测项目 本部分给出实际应用中较为成熟的监测项目的推荐列表,供实际工程选用。 5. 1变压器及电抗器 表 5. 1变压器及电抗器监测项目列表 监测
9、项目 监测参量 备注 油中溶解气体 氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、总烃、水分 铁心接地电流 全电流 夹件接地电流 全电流 2 Q/GDW 1842 2012 5.2断路器 /GIS 表 5. 2断路器 /GIS监测项目列表 监测项目 监测参量 备注 局部放电 放电量、放电位置、脉冲个数、放电波形 SF6气体监测 密度 5. 3避雷器 表 5. 3避雷器监测项目列表 监测项目 监测参量 备注 绝缘监测 全电流、阻性电流、动作次数、最后一次放电时间 5. 4开关柜 表 5. 4开关柜监测项目列表 监测项目 监测参量 备注 触头测温 触头温度 6系统结构 智能变电站状态监测系统的
10、结构如图 6.1所示。状态监测系统主要由站控层设备、综合监测单元、 监测装置、传感器以及通信设备如交换机、通信转换装置等组成。 /上线监测装罟 在线监测装 图 6.1智能变电站状态监测系统结构图 6. 1系统分层 状态监测系统按照装置划分,可以分为三个层次,分别为站控层设备、综合监测单元和监测装置。 3 Q/GDW 1842 2012 6. 1. 1站控层设备 站控层设备可以是站端监测单元或综合应用服务器。站端监测单元为过渡阶段的配置,如果有成熟 的综合应用服务器,能够承担所有的功能,则不需再配置站端监测单元。站控层设备负责站内所有状态 监测数据的获取、处理以及转发,并具有对数据的分析诊断功能
11、、监测预警功能及各类信息的综合展示 功能,还应实现对整个状态监测系统的监控管理功能。 6. 1. 2综合监测单元 综合监测单元负责通过规范化的 10接口获取监测装置的监测数据并进行标准化建模,通过基于 DL/T 860规范的 II接口向站控层设备传送标准化数据,并转发站控层设备下发的对监测装置的配置及 控制命令;综合监测单元完全是为协调 10接口和 II接口而设置的,如果监测装置能够满足 II接口的要 求,则不应设置相应的综合监测单元。 6. 1. 3监测装置 监测装置通过各种传感器获取相应测量信号并进行计算后得到状态参量数据,通过 10接口向综合 监测单元或直接通过 II接口向站控层传送数据
12、及获取配置和控制信息。 6. 2系统接口 按照状态监测系统的结构以及与其它系统的交互需求,系统的接口如图 6.2所示: 图 6. 2状态监测系统接口示意图 状态监测系统的接口包括两个部分:一是系统内部的接口,二是与外部系统的接口。其中 10、 II是 系统内部接口, 12、 13是与外部系统的接口。 10接口是监测装置与综合监测单元之间的接口,如不配置综合监测单元则可以不设置此接口; II接口是综合监测单元或支持 DL/T 860的监测装置与站控层设备之间的接口; 12接口是站内状态监测系统与远方 PMS主站系统 ( CAG)之间的接口,该接口应支持标准的基于 WebService 的 12
13、接口 规范; 13接口是状态监测系统与站内监控系统的接口。 7系统功能 7. 1总体要求 状态监测系统应能够实现对主要一次设备状态参量的测量、处理、存储、展示、分析和转发。能够 为站内其它系统和远方主站系统提供标准的基础数据、告警、分析诊断结果以及状态监测系统运行工况 等信息。 4 Q/GDW 1842 2012 7. 2站控层设备 站控层设备的主要功能是采用标准化的接口获取全站的状态监测数据,采用标准化的信息模型对各 类信息进行存储和转发,并实现故障诊断、状态分析、监测预警等高级应用。具体功能如下: a) 能够通过标准的 II接口与现场的综合监测单元或监测装置进行通信; b) 对获得的各类信
14、息进行规范化建模; c) 能够对状态监测信息进行存储; d) 实现故障诊断、状态分析、监测预警等高级应用功能; e) 能够通过标准化的 12或 13接口为其它系统提供状态监测的各类信息; f) 具有基于 web的用户界面,实现各类信息的展示、查询和统计分析等功能; g) 提供远程配置和更新的功能; h) 具有故障自恢复和上电自启动功能; 0能够提供对站内状态监测系统的运行监视和管理功能; j)能够对综合监测单元或监测装置进行对时。 7. 3综合监测单元 综合监测单元主要用于将测点较多、布置较分散且不宜采用 DL/T 860规范的监测装置进行局部的 集中管理及通信规范化,实现现场级的数据获取、标
15、准化以及监测装置的运行管理等功能。 a) 能够通过标准的 10接口与监测装置进行通信; b) 能够通过标准的 II接口与站控层设备进行通信; c) 具有自诊断及自恢复功能; d) 支持多种监测装置的接入,能够灵活接入新的监测装置; e) 具有数据存储功能; f) 能够接受站控层设备的对时并具有本地守时功能; g) 具有远程配置和维护功能。 7.4监测装置 监测装置是实现对各类一次设备的状态参量进行测量的装置,监测装置应具有的普遍功能如下: a) 能够独立、自动、连续地对某种或几种状态参量进行测量; b) 数据的测量及通信参数可配置; c) 能够通过标准的 10接口或 II接口与综合监测单元或直
16、接与站控层设备通信; d) 具有自诊断和自恢复功能; e) 能够接受上层装置的对时并具有本地守时功能; f) 具有非易失的数据存储功能; g) 具有基本的报警分析功能; h) 具有运行指示功能; 0局部放电监测装置、油中溶解气体监测装置应支持 DL/T 860,具有能够直接接入站控层网络的 接口。 8技术要求 8.1传感器技术要求 a) 对于预埋在设备内部的传感器,其设计寿命应不少于被监测设备的使用寿命; b) 传感器一般按照设备参量对象进行配置。 SF6气体密度宜以气室为单位进行配置; GIS/HGIS局部放电宜以断路器气室为单位进行配置,在保证传感器监测灵敏度与覆盖面前提下, 应减少传感器
17、配置数量; c) 局部放电传感器宜采用内置方式安装,其余参量传感器宜采用外置方式安装。油中溶解气体 5 Q/GDW 1842 2012 导油管宜利用主变原有放油口进行安装,宜采用油泵强制循环,保证油样无死区; SF6气体密 度传感器宜利用高压组合电器 ( GIS/HGIS)或高压断路器原有自封阀进行安装; d) 内置传感器采用无源型或仅内置无源部分,内置传感器与外部的联络通道(接口 ) 应符合高压 设备的密封要求,内置传感器在设备制造时应与设备本体采用一体化设计; e) 外置传感器宜安装于地电位处,若需安装于高压部分,其绝缘水平应符合或高于高压设备的相 应要求。与高压设备内部气体、液体绝缘介质
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