基于實時數據的電網狀態評估平臺的研究與應用

胡海琴　羅志豐　黃春勝

摘 要：隨著電力設備狀態檢修在電網企業的全面推廣，電氣設備在線監測技術得到了迅猛發展。本文以“變電站內單電氣設備狀態評估”為基礎，以構建“基于實時數據的電網狀態評估平臺”為導向，逐步建立綜合的、標準的、可維護的、可歷史追溯分析的電網狀態評估系統。

關鍵詞：狀態監測；在線評估；可視化展示

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0152-02

隨著電氣設備由定期檢修向狀態檢修轉變，電氣設備在線監測技術得到了迅猛發展。目前，變電站都配備了智能調度技術支持系統（數據采集與監視控制系統）、大檢修的PMS等，包含了豐富的變電站設備運行、臺賬、檢修、缺陷等信息，同時還有大量的異常報警信息，對變電站運行安全分析提供了大量的、極其有用的數據和信息。因此，亟須開展電網狀態實時評估平臺建設，實現站內核心電氣設備運行狀態的準實時評估，便于變電站工作人員及遠方調度人員實時掌握變電站運行狀況。

1 建設目的

在搜集整理大量技術標準、規程導則、專家經驗及電網設備實際運行狀態數據的基礎上，提出以“變電站內單電氣設備狀態評估”為基礎，以構建“基于實時數據的電網狀態評估平臺”為導向，逐步建立綜合的、標準的、可維護的、可歷史追溯分析的電網狀態評估系統。通過建立設備狀態評估的統一信息模型，充分利用現有PMS系統和SCADA系統中的設備靜態參數及動態量測數據，從多角度、多方位地對變電站內變壓器、SF6斷路器等核心設備的狀態信息進行收集、分析，采用扣分評價體系，依據相關的運行規程、技術標準等，確定設備狀態和發展趨勢，最大限度地實現設備運行狀態的實時可靠性評估。

2 評估方案

2.1 評估體系

2.1.1 狀態量權重設置

（1）狀態量權重。視狀態量對設備安全運行的影響程度，從輕到重分為四個等級，對應的權重分別為權重1、權重2、權重3、權重4，其系數為1、2、3、4。權重1、權重2與一般狀態量對應，權重3、權重4與重要狀態量對應。（2）狀態量劣化程度。視狀態量的劣化程度從輕到重分為四級，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級。其對應的基本扣分值為2、4、8、10分。（3）狀態量扣分值。狀態量應扣分值由狀態量劣化程度和權重共同決定，即狀態量應扣分值等于該狀態量的基本扣分值乘以權重系數，狀態量正常時不扣分。如表1所示。

2.1.2 狀態量選取

設備狀態量的選取，要求可以直接或間接地表征其狀態的各類信息。一般狀態量是對設備的性能和安全運行影響相對較小的狀態量（權重系統低），而重要狀態量是對設備的性能和安全運行有較大影響狀態量（權重系統高）。狀態量的選取應該符合以下規則：

（1）可以直接或間接地表征其狀態的各類信息；（2）在技術上可以實現對狀態量的獲取，有明確的標準和規范對狀態進行判斷。

2.2 評估方法

設備的狀態評價分單項評價和整體評價兩部分，整體評價是綜合分項評估的宏觀分析結果。當所有分項評價為正常狀態時，整體評價為正常狀態；當任一單項狀態為注意狀態、異常狀態或嚴重狀態時，根據最大隸屬度原則，整體評價為其中最嚴重的狀態。

2.3 評估流程

平臺應用通過對變電站內設備運行工況、歷史數據等加以共性量化分析，實現變電站核心電氣設備狀態的準實時動態評估，評估結果可按變電站、母線、間隔類型、設備類型等字段進行統計，并以相關報表、報告的形式展示。如圖1所示。

3 場景展示

3.1 設備狀態評價結果展示

如圖2所示。

3.2 廠站評價匯總報告

如圖3所示。

4 結語

基于實時數據的電網狀態評估平臺的研究與應用，綜合考慮各方面因素，簡化變電站網絡結構，以電氣信息量測為基礎，選取一定數據的狀態量，依據輸變電設備狀態特征量、狀態評價相關標準和導則，對反映站內電氣設備狀態的各狀態量指標數據進行分析評價，并最終得出設備狀態等級，為檢修策略制定提供依據。

參考文獻

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