《智能变电站在线监测综合解决方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能变电站在线监测综合解决方案.doc（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、智能变电站在线监测综合解 决 方 案常州咸亨国际通用设备有限公司目 录一、概述3二、系统设计原则及标准42.1系统设计原则42.2设计规范、标准42.3 国际有关的设计规范、标准5三、系统技术方案63.1项目研究内容63.2系统设计方案63.3系统架构说明73.4系统关键技术93.4.1 STRUTS93.4.2 AOP技术113.5系统特点13四、系统功能144.1 系统功能说明154.2 变压器油色谱在线监测子系统164.2.1 变压器油色谱工作原理164.2.2 变压器油色谱功能实现174.3 SF6气体微水在线监测子系统184.4 光栅测温子系统194.5开关柜测温在线监测子系统214
2、.6 状态监测综合系统22五、售后服务及其他225.1技术支持与服务225.2电话支持服务235.3现场维护服务235.4设备维修服务235.5技术支持服务235.6保修登记245.7人员培训24一、概述电力变电站是电业部门的骨干企业,负担着电网线路生产及建设,站内电气设备紧密,线路烦杂,节点、大型变压器更是数不胜数，是电力部门安全防范的要害部门。为保障变电站内部运行的安全，各级供电公司每年都要投入大量的人力、物力资源来维护变电站的安全运营。电力行业有别于其它行业，维护不能随意中断生产，这就要在事故发生之前作好充分的预测在事故发生前解决故障，重点是变电站设备的预防性的巡检工作。变电系统负担着电
3、力变送工作，高电压大电流的线路长期工作，即使是优良的绝缘介质也会出现不可预期的问题而导致事故。通常情况下，检修人员日常需要做的检修工作油色谱的监测、微水密度监测、设备温度监测等日常检修工作。通常情况下，这些检修工作都需要检修人员带着检修仪器到每个站内对每个设备进行一一检测，这样工作量大，任务繁重，而且不能达到24小时全天候的监测，安全隐患很多。随着科技的发展，在线监测与状态检修技术在电力系统生产管理中的应用越来越广泛，成为电网健康稳定运行的先进技术手段。近年来，经过分步骤地建立和在建一些在线监测系统，在一定程度上提高了管理和检修人员对无人值班变电站电器设备运行状态与关心的参数提供了远程监测手段
4、。但是，随着在线监测系统的增多和状态检修技术的发展使我们面临如下问题：（1）各个在线监测系统都是单一建设，分别来自不同公司和研究单位，导致生产管理和检修人员面临众多的单一的在线检测系统，使用起来十分不便；（2）各单一监测系统使用多种多样的数据库，标准各异，分散存放，不能统一管理、统一再次分析利用；（3）不能有效积累变电设备运行的在线检测历史数据，不能为状态检修技术提供客观、科学依据；（4）各种监测数据相互独立，单独使用，不能实现对设备的综合分析诊断，数据利用率低。本设计方案采用模块化集成的设计理念，根据电力行业规程，提出一揽子解决问题的方案，各个在线监测系统不仅仅可以作为独立的在线监测系统单独
5、运行，而且作为一个个数据源，可以为状态监测综合系统提供支撑。状态监测综合系统使用统一平台，针对各种监测数据进行综合分析，为及时发现故障，排除隐患，减少检修停电提供帮助。综合各个在线监测子系统，统一分析，多角度诊断设备运行状况，具有迫切的现实需要和技术价值。本系统有很强的可拓展性。可不断实现新技术、新设备扩展，与其它系统有较强兼容性。二、系统设计原则及标准2.1系统设计原则根据实际应用为出发点，并考虑到系统投资的长期效益，对系统进行优化设计，设计原则如下：l 系统具有性能可靠、技术成熟、功能完善、体系先进的分布式结构，系统配置灵活、操作方便、布局合理，满足长时间稳定工作的要求。l 系统具有良好的
6、标准性、开放性、集成性、安全性、可扩充性及可维护性，可根据需要方便地汇总各类站级在线监测系统的数据等。l 系统所用软件、硬件、人机界面、通信协议和通信接口等遵循当前最新国际标准、国家标准、工业或行业标准。l 采用符合国际标准的耐压、抗浪涌电压冲击、抗雷击、抗强电磁干扰等其它抗干扰措施。l 系统软件人性化设计，最大程度方便用户使用，功能根据实际需要进行开发，针对性强。系统各层次的网络互连优先使用现有的网络资源。2.2设计规范、标准本设计方案所阐述的状态监测综合系统，是以一定数量的相对独立的在线监测子系统为基础，采用分层监控的模式的，按照等级进行划分，多级监测，其等级的设置适合变电站到省级供电公司
7、的多层单位的监测要求。引用标准 GB 2423.10-89电工电子产品基本环境试验规程 GB/T17626.3射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T17626.8工频磁场的抗扰度试验 GB/T 7595 运行中变压器油质量标准 GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB 6833.2 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 GB 7450 电子设备雷击保护导则 DL/T 596 电力设备预防性试验规程 DL/T 722 变压器油中溶解气体分析和判断导则 SD 304 绝缘油中溶解气体组分含量测
8、定法 GBT7252-2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则 GBT11640-2001 铝合金无缝气瓶 DL T 5951996 六氟化硫电气设备气体监督细则 GB 11023-1989 高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法 GB T 8905-1996 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则（1074） Q/GDW 383-2009 智能变电站技术导则 GB/T 22384-2008 电力系统安全稳定控制系统检验规范 Q/LAP022005 光纤光栅感温火灾探测信号处理器企业标准 Q/LAP022005 光纤光栅感温火灾探测器企业标准2.3 国际有关的设计规范、标准 ITU-T：国际电话
9、电报咨询委员会 ISO：国际标准化组织 IEEE：美国电子与电气工程师协会 GB：中华人民共和国国家标准 GBJ42-81：工业企业通信设计规范 IETE：Internet工程任务小组三、系统技术方案3.1项目研究内容在需求分析阶段，通过对各个在线监测子系统的工作原理、采集范围、数据存放方式进行分析，获取各个子系统的功能模块。针对变电站内的设备，从各子系统的角度和综合监测的角度进行分别监测，充分利用各个子系统综合起来的优势，从多角度对电力系统运营设备进行监测，最大限度保障电力系统的安全运营。针对监测过程中得到的数据信息，按照电力系统生产管理的实际需要，进行统计分析，统计分析结果以报表的形式展示
10、。各个子系统监测获取的历史数据，系统进行分类保存，以便用户对设备的运行状况进行追溯。完成对设备的纵向分析和历史查询。3.2系统设计方案系统设计采用B/S三层架构体系，结合目前流行的SSH(Struts、Spring、Hibernate)框架，以J2EE技术架构构建WEB应用平台，实现适应多种不同数据库平台，以自主研发来满足电力行业特点对业务应用的要求。B/S三层体系结构如图1所示。图1 B/S三层体系结构示意图3.3系统架构说明该系统采用J2EE的三层结构，分为表现层、业务逻辑层和数据服务层。三层体系将业务规则、数据访问等工作放到中间层处理，客户端不直接与数据库交互，而是通过控制器与中间层建立
11、连接，再由中间层与数据库交互。表示层采用JSP。中间层采用Spring+Hibernate，为了分离控制层与业务逻辑层，又可细分为：l Web层，就是MVC模式中的“C”,负责表现层与业务逻辑层的交互，调用业务逻辑层，并将业务数据返回给表现层显示。MVC框架采用流行的Struts。l Service层(业务逻辑层)，负责实现业务逻辑，对DAO对象进行正面模式的封装。l DAO层(数据访问对象层)，负责与持久化对象交互，封装了数据的增、删、改、查等原子操作。l PO层(持久化对象层)，通过实体-关系映射工具将关系型数据库的数据映射成对象，实现以面向对象方式操作数据库，这个系统采用Hibernat
12、e作为O/R Mapping框架。中间层是整个系统的关键所在，而Spring的作用贯穿了整个中间层，将Web层、Service层、DAO层和PO层无缝整合。数据服务层使用Oracle9i数据库存放数据。系统的总体架构设计如图2所示：图2 系统总体架构设计图三层客户/服务器模式 (以下简称三层模式 )是在两层模式的基础上，增加了新的一级。这种模式在逻辑上将应用功能分为三层：客户显示层、业务逻辑层、数据层。客户显示层是为客户提供应用服务的图形界面，有助于用户理解和高效的定位应用服务。业务逻辑层位于显示层和数据层之间，专门为实现企业的业务逻辑提供了一个明确的层次，在这个层次封装了与系统关联的应用模型
13、，并把用户表现层和数据库代码分开 。这个层次提供客户应用程序和数据服务之间的联系，主要功能是执行应用策略和封装应用模式，并将封装的模式呈现给客户应用程序。数据层是三层模式中最底层，他用来定义、维护、访问和更新数据并管理和满足应用服务对数据的请求。三层模式的主要优点为 ：1.良好的灵活性和可扩展性。对于环境和应用条件经常变动的情况，只要对应用层实施相应的改变，就能够达到目的。2.可共享性。单个应用服务器可以为处于不同平台的客户应用程序提供服务，在很大程度上节省了开发时间和资金投入。3.较好的安全性。在这种结构中，客户应用程序不能直接访问数据，应用服务器不仅可控制哪些数据被改变和被访问，而且还可控
14、制数据的改变和访问方式 。4.增强了企业对象的重复可用性。“企业对象”是指封装了企业逻辑程序代码，能够执行特定功能的对象。随着组件技术的发展，这种可重用的组件模式越来越为软件开发所接受。5.三层模式成为真正意义上的“瘦客户端”，从而具备了很高的稳定性、延展性和执行校率。6.三层模式可以将服务集中在一起管理，统一服务于客户端，从而具备了良好的容错能力和负载平衡能力。3.4系统关键技术3.4.1 手机终端系统安全性设计作为本系统的特色之一在线监测系统手机终端系统，可以实时查看系统状态和各个点监测数据，但是在保证手机终端应用方便性的前提下，如何保证整个系统安全性是一个有意义的课题。本项目为了使系统完
15、全符合国网公司在线监测系统的网络安全要求，摒弃了Wap和C/S手机端软件设计的传统思路，创新性的使用基于安全认证的点对点手机端数据链路传输设计，剪断了开放手机网络与电力数据网之间的网络链接物理通路。与此同时，系统采用手机终端安全性认证方案，让未授权用户或者伪装授权用户无法使用手机监测终端。3.4.2 综合在线统一接口定义变电站综合在线监测系统在各地逐渐进入试点阶段，该系统的投入运行打破了传统各类纷繁复杂的在线监测系统各自独立的垂直部署体系，为状态检修提供了集中统一的数据支撑平台。但是，由于综合在线监测系统凌驾于各类功能及设计各异的在线监测系统之上，因而在系统内外接口方面存在着定义不规范、不通用的问题，对综合在线
