传感器与一次设备融合方法.

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1、西安交通大学 高电压技术实验室 High Voltage Lab 传感器与一次设备融合方法 目 录 2015/9/172| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 背景 一次设备智能化方法与特点 传感器技术现状与分析 传感器与一次设备融合问题 结论 32015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 现运行部分输变电关键设备服役时间无法满足设 计需求； 开关设备统计结果表明，服役十五年

2、内退役产品为 7.31%，二十年内退役产品达到 24.43%，而产品设计 要求服役为 20-40 年 在运行过程中非计划停电事故频发 由于产品制造原因引起的非计划停电排第一位占42.1% ，由于设备老化而造成的非计划停电排第二位占 27.3% 1100kV 断路器强迫停运率达到 16.75% 国外厂商提供的系统中运行的产品的非计划停运率为 0.107%，国内厂商为 1.102%，相差近 10 倍 智能设备发展 智能设备发展 42015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 设备制造

3、水平和质量问题 国产设备强迫停运率明显高于进口设备 设备平均运行年限较低 环境因素 自然灾害：雷害、冰灾、 环境污染 设备资产使用寿命相对较短 影响电网设备资产寿命成本的主要因素 智能设备发展 52015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 一次设备智能化 智能设备发展 62015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | HYDRAN AQUAOIL Ambient t

4、emperature buchholz protection DGA Current Top oil temperature Fan Position of OLTC Temperature of OLTC Water content Bottom oil temperature Load T-M0NITOR TRANSFORMER MONITORING SYSTEM Mass data 目 录 2015/9/177| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 背景 一次设备智能化方法与特点 传感

5、器技术现状与分析 传感器与一次设备融合问题 结论 智能变电站技术特征 82015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 一次设备的数字化和智能化 二次设备的数字化和网络化 变电站通信网络和系统实现标准统一化 运行管理系统的自动化 智能变电站优势 92015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 互感器测量精度高、动态性能好 信号传送环节的抗干扰能力强 不存在二次回路问题

6、 网络化信息共享 设备间无缝互操作 良好的经济效益 变压器一次设备数字化方法 102015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 变压器一次设备数字化方法 状态参量的选取：绝缘参数、热参数、机械参数 和运行参数 选择原则： 具备能够反映设备的最关键、最重要运行状态的指标 ； 要有普遍性，基本上主要的同类设备都具备这样的特 征； 可以量测，既可以实现数字化的参量； 四是要简洁 112015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart

7、 Power Substation | Peking | 电力变压器数字化的步骤与方法： 根据运行分析找出需要数字化的特征参量； 通过在线、带电、停电等量测技术检出状态量信 号； 状态特征参数的数据预处理及信号单元合并； 数据统一建模。 122015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 变压器主体 监测功能组 监测主IED 局部放电监测IED 光线绕组监测IED 油中气体分析监测IED 其他监测IED OLTC IED 冷却器控制IED 测量IED 非电量保护装置 合并单元 监测

8、传感器 执行结构 通讯网络 变压器状态专家分析系统 智能设备的特点 132015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 实时收集状态数据，实 时进行变压器状态诊断 和综合评定，提供专家 知识库支持 3、多种设 备评价模式 1、功能一体 化 2、功能组 态化 4、与外部系 统良好交互 依据用户所配监测设备种类 自动生成特定的功能组成 用户可随意配置调整展示界 面和风格（表格型或仪表盘 型） 未来功能有序、便利扩展接 入 可疑数据触发评价 固定时间评价 随机评价 实现在不同部门、不同地

9、 域共享利用设备状态信息 据 和企业OA系统集成 留有移动数据接口(短 信、互联网) 目 录 2015/9/1714 | Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 背景 一次设备智能化方法与特点 传感器技术现状与分析 传感器与一次设备融合问题 结论 传感器技术现状 152015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | Portable methods: Typical case IR A

10、E Vibration Virtues Actualily Easy maintenance New tendency Embedded interface Non-invasive Condition monitoring is the basis of condition maintenance, regardless electrical, thermal, chemical and mechanical techniques. On-line methods: Typical case DGA PD C & tan Virtues Sensitiveness Actualily Tim

11、ely New tendency Miniaturization Flexibility Multi function & parameter Intellectualization Case 1: Dissolved gases in oil measurement 162015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | Case 2: Partial discharge measurement Sensor Type: AETEVCTUHF Systems: HFCT Applic

12、ations: 172015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 从有线单参数传感器到无线多参数传感器 Wireless Data Transmission -No Signal Attenuation and No Signal Crosstalk -Better PD Source Identification and Locating with Two Sensors /Stator Winding - Energy Harvest : Powered by Leakage

13、 Flux PD, Temperature and Vibration(Wireless) $ 400 PD only (Wired) $ 2,000 182015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | Case 3: Fiber optic temperature measurement 192015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | Case 4: roboti

14、c inspection Characteristics: 24-hour service full automaticity reduce total labor costs 202015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | CLP expert system for DGA 212015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | Warning Level Analy

15、sis Standards: Cigre WG 1501 IEC 60599 DL/T722-2000 IEEE C57.104 Knowledge rules extracted from CLP data and experiences 国内电力设备状态检修现状分析 已装在线设备收效不明显的原因 缺乏全局性的长远规划 有些检测设备质量不高 不善于选用、检验各类检测设备 认识上的片面性、局限性 相应的规章制度未跟上 对监测设备的选择、运行、维护等缺乏责任制 222015/9/17| Presentation at Tech. App. Forum on Smart Power Substation | Peking | 对在线监测技术发展过程中的认识不足问题 将某些设备、某些技术在推广过程中的薄弱环节误认为在线监测的 先天缺陷，难以克服提高，以至于部分人对该技术发展、推广抱有 观望、否定甚至抵制等态度。根据国内近年来的研究，已突破了大 部分影响在线监测推广应用的技术瓶颈（避雷器、变压器、GIS、 套管、CT、视频等在智能检测、数据处理及诊断技术领域），达 到了技术实用化和智能化的效益。目前针对个别技术难题，正在集 中人力、物力进