專利名稱：絕緣氣體檢測系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)，尤其涉及絕緣氣體檢測系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法。
技術(shù)背景
設(shè)備的安全是電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，對設(shè)備進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的監(jiān)測與診斷，是提高供電可靠率及電網(wǎng)運(yùn)行智能化水平的重要途徑。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)監(jiān)視及運(yùn)行維護(hù)工作量日益增大，遠(yuǎn)程對變電站一次設(shè)備的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及分析的技術(shù)也日趨普及。完整真實(shí)的設(shè)備監(jiān)測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是設(shè)備狀態(tài)評價(jià)的基礎(chǔ)。為了將不同廠家、不同設(shè)備所配置的種類繁多的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)接入遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷中心，必須確定數(shù)據(jù)的通訊方式、數(shù)據(jù)集成方案和數(shù)據(jù)格式，對設(shè)備編碼、監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測周期、數(shù)據(jù)類型、采集時(shí)間、寫入周期等數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)中，定義了 4個(gè)專門用于高壓設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的邏輯節(jié)點(diǎn)液體介質(zhì)絕緣SIML、氣體介質(zhì)絕緣SIMG、電弧SARC、局部放電SPDC。 但這些邏輯節(jié)點(diǎn)及其包含的數(shù)據(jù)項(xiàng)不足以滿足電力設(shè)備監(jiān)測診斷的需要。
絕緣氣體是各類電氣設(shè)備不可或缺的組成部分，通過絕緣氣體的監(jiān)測可詳細(xì)了解電氣設(shè)備的在線運(yùn)行狀況。絕緣氣體的設(shè)備監(jiān)測項(xiàng)目復(fù)雜，所涉及的設(shè)備監(jiān)測廠家和設(shè)備也種類繁多，如何對絕緣氣體在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一建模是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)一、二次設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控和管理的信息基礎(chǔ)。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了絕緣氣體檢測系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法，能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣氣體在線監(jiān)測及數(shù)據(jù)建模，完善和拓展現(xiàn)有的檢測標(biāo)準(zhǔn)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
本發(fā)明提供了絕緣氣體檢測系統(tǒng)，包括在線檢測設(shè)備，與所述在線檢測設(shè)備相連的遠(yuǎn)程中心，其中，所述在線檢測設(shè)備包括節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元，用于完成和拓展現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，將檢測數(shù)據(jù)分為預(yù)設(shè)類別進(jìn)行邏輯節(jié)點(diǎn)的定義，所述預(yù)設(shè)類別主要包括變壓器在線監(jiān)測SPTR，絕緣在線監(jiān)測SINS，局放在線監(jiān)測 SPDC，斷路器在線監(jiān)測SCBR，避雷器在線監(jiān)測SLAR，環(huán)境在線監(jiān)測SENV，絕緣氣體在線監(jiān)測 SIMG,絕緣液體在線監(jiān)測SIML ；與所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元相連的數(shù)據(jù)采集單元，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元設(shè)定的節(jié)點(diǎn)對變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，采集數(shù)據(jù)；與所述數(shù)據(jù)采集單元、所述遠(yuǎn)程中心分別相連的模型上傳，用于使用變電站配置描述語言形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件，發(fā)送至所述遠(yuǎn)程中心。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了絕緣氣體檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法，包括完成和拓展現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，將檢測數(shù)據(jù)分為預(yù)設(shè)類別進(jìn)行邏輯節(jié)點(diǎn)的定義，所述預(yù)設(shè)類別主要包括變壓器在線監(jiān)測SPTR，絕緣在線監(jiān)測SINS，局放在線監(jiān)測SPDC，斷路器在線監(jiān)測SCBR，避雷器在線監(jiān)測SLAR，環(huán)境在線監(jiān)測SENV，絕緣氣體在線監(jiān)測SIMG，絕緣液體在線監(jiān)測SIML ；
根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元設(shè)定的節(jié)點(diǎn)對變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，采集數(shù)據(jù)； 使用變電站配置描述語言形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件，發(fā)送至所述遠(yuǎn)程中心。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果
本發(fā)明的絕緣其他檢測系統(tǒng)對電網(wǎng)的主干線路和樞紐變電站實(shí)施全面在線監(jiān)測。絕緣氣體是各類電氣設(shè)備不可或缺的組成部分。在現(xiàn)有的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中已定義了專門用于高壓設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的邏輯節(jié)點(diǎn)氣體介質(zhì)絕緣SIMG。本發(fā)明的改善之處在于提出統(tǒng)一的絕緣氣體在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模方法，在IEC61850的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善和拓展，對絕緣氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的設(shè)備狀態(tài)評價(jià)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。


圖1是本發(fā)明一種絕緣氣體檢測系統(tǒng)的示意圖； 圖2是本發(fā)明一種絕緣氣體檢測系統(tǒng)的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1是本發(fā)明一種絕緣氣體檢測系統(tǒng)的示意圖，包括在線檢測設(shè)備，與所述在線檢測設(shè)備相連的遠(yuǎn)程中心，其中，所述在線檢測設(shè)備包括
節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元，用于完成和拓展現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，將檢測數(shù)據(jù)分為預(yù)設(shè)類別進(jìn)行邏輯節(jié)點(diǎn)的定義，所述預(yù)設(shè)類別主要包括變壓器在線監(jiān)測SPTR，絕緣在線監(jiān)測SINS，局放在線監(jiān)測 SPDC，斷路器在線監(jiān)測SCBR，避雷器在線監(jiān)測SLAR，環(huán)境在線監(jiān)測SENV，絕緣氣體在線監(jiān)測 SIMG，絕緣液體在線監(jiān)測SIML ；
與所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元相連的數(shù)據(jù)采集單元，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元設(shè)定的節(jié)點(diǎn)對變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，采集數(shù)據(jù)；
與所述數(shù)據(jù)采集單元、所述遠(yuǎn)程中心分別相連的模型上傳，用于使用變電站配置描述語言形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件，發(fā)送至所述遠(yuǎn)程中心。圖2是本發(fā)明一種絕緣氣體檢測系統(tǒng)的實(shí)施例示意圖。如圖2所示，所述的絕緣氣體檢測系統(tǒng)還包括
連接在所述在線檢測設(shè)備與所述遠(yuǎn)程中心之間的綜合處理單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸文件之前，統(tǒng)一一種變電站配置描述語言進(jìn)行建模和管理，所述變電站配置描述語言的類型包括系統(tǒng)規(guī)范描述文件(SSD)；系統(tǒng)配置描述文件(S⑶)；IED能力描述文件(I⑶)；IED 配置后的描述文件(CID)。變電站配置語言SCL是IEC61850采用的變電站專用描述語言，基于XML1. 0。它采用可擴(kuò)展的標(biāo)記語言清楚地描述變電站IED設(shè)備、變電站系統(tǒng)和變電站網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的配置。使用SCL能夠方便地收集不同廠家設(shè)備的配置信息并對設(shè)備進(jìn)行配置，使系統(tǒng)維護(hù)升級、智能電子器件控制變得更為簡單易行。使用SCL形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件，可以避免協(xié)議轉(zhuǎn)換的開銷，同時(shí)大大減少數(shù)據(jù)集成和維護(hù)的成本。目的是允許不同廠家的配置工具和系統(tǒng)配置工具間可互操作的交換通信系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)，SCL提供了統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)格式。SCL有4種文件類型，分別是系統(tǒng)規(guī)范描述文件 (SSD)；系統(tǒng)配置描述文件(S⑶)；IED能力描述文件(I⑶)；IED配置后的描述文件(CID)。
如圖2所示，所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元包括GIS局放檢測單元，用于采用S0F2和S02F2診斷氣體檢測基于分析GIS局部放電引起氣體分解物的含量；SF6氣體檢測單元，用于檢測SF6氣體純度和密度； 其他氣體檢測單元，用于檢測氟化物氣體的含量。
在線監(jiān)測裝置采集數(shù)據(jù)，使用IEC61850規(guī)約與綜合處理單元(或在線監(jiān)測服務(wù)器)進(jìn)行通訊，綜合處理單元(或在線監(jiān)測服務(wù)器)與遠(yuǎn)程中心之間的數(shù)據(jù)傳輸同樣采用 IEC61850規(guī)約。數(shù)據(jù)內(nèi)容由在線監(jiān)測設(shè)備遵循《DL/T 860實(shí)施技術(shù)規(guī)范》生成符合本規(guī)范要求的ICD模型文件以MMS方式上送綜合處理單元；如果變電站未安裝綜合處理單元，在線監(jiān)測設(shè)備需生成符合規(guī)范要求的SCD模型文件以MMS方式上送至遠(yuǎn)程中心。
對IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拓展，將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)分為8大類并分別定義8個(gè)對應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn)，分別為變壓器在線監(jiān)測SPTR，絕緣在線監(jiān)測SINS，局放在線監(jiān)測SPDC，斷路器在線監(jiān)測SCBR，避雷器在線監(jiān)測SLAR，環(huán)境在線監(jiān)測SENV，絕緣氣體在線監(jiān)測SIMG，絕緣液體在線監(jiān)測SIML。本發(fā)明試圖拓展定義完整的絕緣氣體在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)SIMG以統(tǒng)一規(guī)范絕緣氣體在線監(jiān)測類數(shù)據(jù)。
根據(jù)當(dāng)前變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)施現(xiàn)狀，絕緣氣體在線監(jiān)測的主要內(nèi)容包括 一、GIS局放監(jiān)測，GIS局放監(jiān)測中化學(xué)方法是基于分析GIS局部放電引起氣體分解物的含量，S0F2和S02F2是兩種最常用的診斷氣體。這種檢測方法不受電氣干擾，但診斷將需要較長的時(shí)間，只有故障嚴(yán)重時(shí)方能反映出來。
二、SF6氣體監(jiān)測，SF6氣體在GIS和斷路器等設(shè)備中普遍使用，可以表征設(shè)備的絕緣特征。影響SF6氣體滅弧和絕緣性能的其中一個(gè)主要因素是純度和密度，密度的下降也是氣體發(fā)生局部放電的原因。引起SF6純度降低的主要原因是在電弧的作用下，氣體與觸頭材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一些其他的產(chǎn)物。因此對SF6氣體純度和密度的監(jiān)測至關(guān)重要。
三、其他絕緣氣體介質(zhì)，除SF6之外，空氣、氟化烴類氣體和混合氣體等也是常見的氣體絕緣介質(zhì)。
基于以上監(jiān)測項(xiàng)目和數(shù)據(jù)，定義絕緣氣體在線監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)SIMG如下表。
權(quán)利要求
1.一種絕緣氣體檢測系統(tǒng)，包括在線檢測設(shè)備，與所述在線檢測設(shè)備相連的遠(yuǎn)程中心， 其特征在于，所述在線檢測設(shè)備包括節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元，用于完成和拓展現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，將檢測數(shù)據(jù)分為預(yù)設(shè)類別進(jìn)行邏輯節(jié)點(diǎn)的定義，所述預(yù)設(shè)類別主要包括變壓器在線監(jiān)測SPTR，絕緣在線監(jiān)測SINS，局放在線監(jiān)測 SPDC，斷路器在線監(jiān)測SCBR，避雷器在線監(jiān)測SLAR，環(huán)境在線監(jiān)測SENV，絕緣氣體在線監(jiān)測 SIMG,絕緣液體在線監(jiān)測SIML ；與所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元相連的數(shù)據(jù)采集單元，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元設(shè)定的節(jié)點(diǎn)對變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，采集數(shù)據(jù)；與所述數(shù)據(jù)采集單元、所述遠(yuǎn)程中心分別相連的模型上傳，用于使用變電站配置描述語言形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件，發(fā)送至所述遠(yuǎn)程中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接在所述在線檢測設(shè)備與所述遠(yuǎn)程中心之間的綜合處理單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸文件之前，統(tǒng)一一種變電站配置描述語言進(jìn)行建模和管理，所述變電站配置描述語言的類型包括系統(tǒng)規(guī)范描述文件(SSD)；系統(tǒng)配置描述文件(S⑶)；IED能力描述文件(I⑶)；IED 配置后的描述文件(CID)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元包括GIS局放檢測單元，用于采用S0F2和S02F2診斷氣體檢測基于分析GIS局部放電引起氣體分解物的含量；SF6氣體檢測單元，用于檢測SF6氣體純度和密度；其他氣體檢測單元，用于檢測氟化物氣體的含量。
4.一種絕緣氣體檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，包括完成和拓展現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，將檢測數(shù)據(jù)分為預(yù)設(shè)類別進(jìn)行邏輯節(jié)點(diǎn)的定義，所述預(yù)設(shè)類別主要包括變壓器在線監(jiān)測SPTR，絕緣在線監(jiān)測SINS，局放在線監(jiān)測SPDC，斷路器在線監(jiān)測SCBR，避雷器在線監(jiān)測SLAR，環(huán)境在線監(jiān)測SENV，絕緣氣體在線監(jiān)測SIMG，絕緣液體在線監(jiān)測HML ；根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元設(shè)定的節(jié)點(diǎn)對變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，采集數(shù)據(jù)；使用變電站配置描述語言形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件，發(fā)送至所述遠(yuǎn)程中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕緣氣體檢測方法，其特征在于，在所述使用變電站配置描述語言形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件的步驟之后，所述發(fā)送至所述遠(yuǎn)程中心的步驟之前， 還包括統(tǒng)一一種變電站配置描述語言進(jìn)行建模和管理，所述變電站配置描述語言的類型包括系統(tǒng)規(guī)范描述文件(SSD)；系統(tǒng)配置描述文件(S⑶)；IED能力描述文件(I⑶)；IED配置后的描述文件(CID)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的絕緣氣體檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元設(shè)定的節(jié)點(diǎn)對變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，采集數(shù)據(jù)的步驟，包括采用S0F2和S02F2診斷氣體檢測基于分析GIS局部放電引起氣體分解物的含量；檢測 SF6氣體純度和密度；檢測氟化物氣體的含量。
全文摘要
本發(fā)明公開了絕緣氣體檢測系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)管理方法。該系統(tǒng)包括在線檢測設(shè)備，與所述在線檢測設(shè)備相連的遠(yuǎn)程中心，其特征在于，所述在線檢測設(shè)備包括節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元，用于完成和拓展現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，將檢測數(shù)據(jù)分為預(yù)設(shè)類別進(jìn)行邏輯節(jié)點(diǎn)的定義；與所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元相連的數(shù)據(jù)采集單元，用于根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)設(shè)定單元設(shè)定的節(jié)點(diǎn)對變電站的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，采集數(shù)據(jù)；與所述數(shù)據(jù)采集單元、所述遠(yuǎn)程中心分別相連的模型上傳，用于使用變電站配置描述語言形成標(biāo)準(zhǔn)的IED數(shù)據(jù)傳輸文件，發(fā)送至所述遠(yuǎn)程中心。采用本發(fā)明，可以在IEC61850的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善和拓展，對絕緣氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的設(shè)備狀態(tài)評價(jià)，提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號G01N33/00GK102495179SQ20111038401
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者張代新, 朱文俊, 李大鵬, 李峰, 楊強(qiáng), 王斌 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司, 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院