專利名稱：集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)技術(shù)，屬于智能電網(wǎng)集控中心電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)檢修領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
如何保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行是集控中心的生命線，一旦設(shè)備因其自身原因和運(yùn)行工況出現(xiàn)快速劣變，導(dǎo)致發(fā)生停電事故，將給生產(chǎn)和生活帶來巨大的影響和損失。目前， 在電網(wǎng)企業(yè)中，為不同的業(yè)務(wù)目標(biāo)在集控中心建設(shè)了不同的自動(dòng)化信息采集與應(yīng)用系統(tǒng)。 這些自動(dòng)化信息采集與應(yīng)用系統(tǒng)，部分幫助了業(yè)務(wù)分析與管理人員及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況、關(guān)鍵設(shè)備工作狀態(tài)、重要場所及設(shè)備所處環(huán)境情況以及客戶用電情況等重要信息。但這些信息對電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、完善客戶服務(wù)等電網(wǎng)企業(yè)核心業(yè)務(wù)等方面還存在以下差距
(1)現(xiàn)在運(yùn)行的各個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)在同一個(gè)變電站里各自為政，孤立運(yùn)行，孤立診斷，資源不能共享，監(jiān)測的數(shù)據(jù)沒有得到充分的利用，也為運(yùn)行管理人員分析設(shè)備運(yùn)行的運(yùn)行工況帶來不便。(2)建設(shè)時(shí)只考慮上單獨(dú)硬件監(jiān)測設(shè)備，很少考慮相應(yīng)的綜合分析診斷，以至難以發(fā)揮智能診斷作用。( 3 )自動(dòng)化信息采集與應(yīng)用系統(tǒng)眾多，其采集的信息類型不同，使用的技術(shù)手段不同，遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，缺乏一個(gè)統(tǒng)一的信息模型，缺乏一個(gè)開放的應(yīng)用系統(tǒng)和開發(fā)平臺，信息無法進(jìn)行自由交互，數(shù)據(jù)資源無法有效充分利用，系統(tǒng)無法進(jìn)行有效的擴(kuò)展， 難以兼容多種專業(yè)應(yīng)用。(4)沒有與電力系統(tǒng)積累的預(yù)防性試驗(yàn)和帶電巡檢經(jīng)驗(yàn)密切地結(jié)合起來，生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中有關(guān)設(shè)備的動(dòng)態(tài)信息沒有有效盤活，不能方便地按時(shí)間維度分析設(shè)備的健康履歷，指導(dǎo)運(yùn)行、檢修工作。為解決以上問題，迫切需要在集控中心以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫和商業(yè)智能平臺工具為關(guān)鍵技術(shù)手段，為各類實(shí)時(shí)信息、生產(chǎn)管理信息提供集中統(tǒng)一的集成與共享平臺，建立集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)信息與基于人工的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行有效采集、轉(zhuǎn)換、整合、加載、展示，更好地為生產(chǎn)作業(yè)指揮、應(yīng)急處置、保電管理、狀態(tài)檢修等各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供更為全面和及時(shí)的信息服務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)中信息無法進(jìn)行自由交互、數(shù)據(jù)資源無法有效充分利用、系統(tǒng)無法進(jìn)行有效的擴(kuò)展、難以兼容多種專業(yè)應(yīng)用的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換、專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析模塊、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)模塊四大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集用于采集變電站各類不同的在線監(jiān)測系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換獲取反映設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息來自多個(gè)方面，數(shù)據(jù)來源各不相同，集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自在線監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)；
專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析模塊針對變電站一次設(shè)備、二次設(shè)備在線監(jiān)測對應(yīng)的各專題應(yīng)用產(chǎn)生的監(jiān)測參數(shù)，進(jìn)行參量跟蹤、趨勢分析、類比分析、多參量分析；
設(shè)備狀態(tài)評價(jià)模塊根據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)信息、設(shè)備在線監(jiān)測信息、經(jīng)歷的不良工況、家族缺陷、試驗(yàn)情況和設(shè)備當(dāng)前存在的缺陷信息，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行量化分級，對設(shè)備狀態(tài)打分評級。進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集按照數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)特性不同可分為在線監(jiān)測信息、設(shè)備運(yùn)行工況、不良工況信息、臺帳信息、運(yùn)行巡視信息、試驗(yàn)信息、家族型缺陷信息，其中在線監(jiān)測信息來自變電站內(nèi)各類不同的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行工況、不良工況信息來自集控中心SCADA系統(tǒng)，臺帳信息、運(yùn)行巡視信息、試驗(yàn)信息、家族型缺陷信息來自生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換中用通用模型來規(guī)范反映設(shè)備健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息，通用模型包括狀態(tài)檢修涉及的設(shè)備、設(shè)備的部件、設(shè)備涉及的狀態(tài)量、劣化處理規(guī)則，同時(shí)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化約定處理，系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)化后，提供統(tǒng)一的模型、參數(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)服務(wù)，同時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口，為數(shù)據(jù)的高度共享和綜合利用提供基礎(chǔ)。進(jìn)一步的，所述專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析模塊的參量跟蹤包括采用儀表盤跟蹤一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測參量的變化動(dòng)態(tài)分布區(qū)域，通過儀表盤的不同區(qū)域直觀警示運(yùn)行分析人員采取相應(yīng)的措施；趨勢分析包括對參量的長期和短期變化趨勢進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律，便于分析和預(yù)測設(shè)備健康狀況；類比分析包括對相同或相似設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，以便分析故障和異常原因；多參量分析包括采用雷達(dá)圖分析同一臺設(shè)備多個(gè)相關(guān)參量的分布情況，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算多個(gè)參量的平均得分，以輔助判斷設(shè)備整體健康狀況。進(jìn)一步的，所述儀表盤的不同區(qū)域指正常區(qū)域、注意區(qū)域和異常區(qū)域。進(jìn)一步的，將各類變電設(shè)備的各類狀態(tài)監(jiān)測信息進(jìn)行抽象化處理，進(jìn)而建立面向?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)連續(xù)型數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、傳輸、存儲(chǔ)和綜合加工處理的統(tǒng)一技術(shù)框架，由狀態(tài) ftEftA^ΦCAI (Condition information Acquisition Integration)^—3 ^ 化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，該CAI設(shè)于變電站內(nèi)，用于以標(biāo)準(zhǔn)方式連接站內(nèi)各類傳感器，接收各傳感器發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)信息，并對各傳感器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制的設(shè)備。進(jìn)一步的，該系統(tǒng)預(yù)留有通訊接口，可采用ffeb Service方式接入到企業(yè)服務(wù)總線。進(jìn)一步的，生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)通過預(yù)留的通訊接口將生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的臺帳、試驗(yàn)、缺陷、巡視數(shù)據(jù)融入到集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，從而使全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)合，與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的動(dòng)態(tài)信息結(jié)合，實(shí)現(xiàn)按時(shí)間維度分析設(shè)備的健康履歷，指導(dǎo)運(yùn)行、檢修工作。進(jìn)一步的，系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問接口，其他系統(tǒng)可通過CIS (GDA)得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型；對于少量不頻繁的數(shù)據(jù)也可以通過GDA得到；通過CIS(HSDA、TSDA)得到大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；通過GES可以得到實(shí)時(shí)報(bào)警信息；通過CIS或SQL得到歷史的報(bào)警信息和一些存儲(chǔ)在關(guān)系庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以直接通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問接口 UAPI、SQL 得到測點(diǎn)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)置于安全區(qū)III區(qū)，集控中心采用物理隔離裝置將集控中心SCADA系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)和集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行隔離。本發(fā)明的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通過收集在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、巡視、例行及診斷試驗(yàn)、運(yùn)行工況等全景化的信息，對設(shè)備的健康狀況進(jìn)行綜合評價(jià)和分析，為動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行方式必要性分析和狀態(tài)檢修工作提供技術(shù)支撐，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息等系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)對電力生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)的綜合利用， 為服務(wù)主體提供多維度、多方位的數(shù)據(jù)視圖和綜合數(shù)據(jù)展現(xiàn)與分析，能夠?qū)崿F(xiàn)各種分析結(jié)果的信息發(fā)布。集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可以很好的適應(yīng)電力生產(chǎn)各應(yīng)用系統(tǒng)相對獨(dú)立的特點(diǎn)，高效實(shí)現(xiàn)各異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的充分交互，提高對各種在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理、分析、應(yīng)用。該基于強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理機(jī)制和對各種歷史信息和動(dòng)態(tài)信息的科學(xué)分析，為電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)維提供智能化、人性化的便捷服務(wù)，為電力企業(yè)安全生產(chǎn)提供非常有效的決策支撐信息。本發(fā)明與現(xiàn)有在線監(jiān)測系統(tǒng)或在線監(jiān)測后臺分析系統(tǒng)的區(qū)別在于，將各類獨(dú)自為政的監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)集中化，采集數(shù)據(jù)也多元化，包括現(xiàn)場一次、二次設(shè)備在線監(jiān)測；集控中心SCADA系統(tǒng)以及生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，同時(shí)基于集控中心全景的狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)(實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)、管理數(shù)據(jù))為電網(wǎng)企業(yè)提供三個(gè)平臺，一是一體化數(shù)據(jù)采集平臺，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全景數(shù)據(jù)采集；二是設(shè)備狀態(tài)評價(jià)體系管理平臺；三是監(jiān)測狀態(tài)檢修與風(fēng)險(xiǎn)控制輔助決策平臺。具體表現(xiàn)為
數(shù)據(jù)采集一體化采集目標(biāo)全景化，適應(yīng)不同的廠家、適應(yīng)不同類型的監(jiān)測裝置、適應(yīng)不同的接口、適應(yīng)不同的通信規(guī)約；
信息共享與交換平臺化橫向與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)互聯(lián)，縱向與上級監(jiān)測平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；
信息展現(xiàn)一體化提供不同的用戶(管理者、運(yùn)行人員、檢修人員)全方位的監(jiān)測與評估 fn息；
信息分析智能化設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測全景數(shù)據(jù)的橫向、縱向、分類型的對比分析、挖掘； 形成管理人員、運(yùn)行人員、檢修人員所需要的駕駛窗。


圖1是本發(fā)明的總體邏輯架構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明的整體架構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)在于構(gòu)造一個(gè)主要服務(wù)于生產(chǎn)管理人員和集控中心運(yùn)維人員，同時(shí)輔助服務(wù)于檢修、試驗(yàn)人員的、智能化的變電安全生產(chǎn)管
6理數(shù)據(jù)中心和控制平臺。通過該平臺實(shí)現(xiàn)變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息等系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)對電力生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)的綜合利用，為服務(wù)主體提供多維度、 多方位的數(shù)據(jù)視圖和綜合數(shù)據(jù)展現(xiàn)與分析，能夠?qū)崿F(xiàn)各種分析結(jié)果的信息發(fā)布。如圖1所示的分層設(shè)計(jì)可支持系統(tǒng)的傳感器層、接入層和主站層在各自范圍內(nèi)遵照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相對獨(dú)立地并行發(fā)展。傳感器層重點(diǎn)發(fā)展各種先進(jìn)實(shí)用的傳感原理和傳感器技術(shù)；接入層重點(diǎn)發(fā)展各種高效、可靠、經(jīng)濟(jì)的通信接入組網(wǎng)技術(shù)和信息處理與信息接入標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)；主站層重點(diǎn)發(fā)展各種監(jiān)測信息存儲(chǔ)、加工、展現(xiàn)、分析、診斷和預(yù)測等監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)。系統(tǒng)分層體系的建立有利于推動(dòng)集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)和發(fā)展，使得各層技術(shù)更新的相互影響最小化。其中狀態(tài)信息接入集中器CAI (Condition information Acquisition htegration)，是一種部署在變電站內(nèi)的，能以標(biāo)準(zhǔn)方式連接站內(nèi)各類傳感器，接收它們所發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)信息，并對它們進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制的設(shè)備。如圖2所示，本發(fā)明的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換、專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)，數(shù)據(jù)采集得到的數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)整合、轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)上傳給專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析模塊后送入設(shè)備狀態(tài)評價(jià)模塊。數(shù)據(jù)采集用于采集變電站各類不同的在線監(jiān)測系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集按照數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)特性不同可分為在線監(jiān)測信息、設(shè)備運(yùn)行工況、不良工況信息、臺帳信息、運(yùn)行巡視信息、試驗(yàn)信息、家族型缺陷信息。其中在線監(jiān)測信息來自變電站內(nèi)各類不同的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行工況、不良工況信息來自集控中心SCADA系統(tǒng)，臺帳信息、運(yùn)行巡視信息、試驗(yàn)信息、家族型缺陷信息來自生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換獲取反映設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息來自多個(gè)方面，數(shù)據(jù)來源也各不相同，集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自在線監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)。本專利設(shè)計(jì)一個(gè)通用模型來規(guī)范反映設(shè)備健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息，通用模型包括狀態(tài)檢修涉及的設(shè)備、設(shè)備的部件、設(shè)備涉及的狀態(tài)量、劣化處理規(guī)則，同時(shí)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化約定處理。系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)化后，提供統(tǒng)一的模型、參數(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)服務(wù)。同時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口，為數(shù)據(jù)的高度共享和綜合利用提供基礎(chǔ)。專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析針對變電站一次設(shè)備、二次設(shè)備在線監(jiān)測對應(yīng)的各專題應(yīng)用產(chǎn)生的監(jiān)測參數(shù)，進(jìn)行參量跟蹤、趨勢分析、類比分析、多參量分析。參量跟蹤包括采用儀表盤跟蹤一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測參量的變化動(dòng)態(tài)分布區(qū)域。通過儀表盤的不同區(qū)域(正常區(qū)域、注意區(qū)域、異常區(qū)域)，直觀警示運(yùn)行分析人員采取相應(yīng)的措施；趨勢分析包括對參量的長期和短期變化趨勢進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律，便于分析和預(yù)測設(shè)備健康狀況。類比分析包括對相同或相似設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋员惴治龉收虾彤惓Ｔ?。多參量分析包括采用雷達(dá)圖分析同一臺設(shè)備多個(gè)相關(guān)參量的分布情況，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算多個(gè)參量的平均得分，以輔助判斷設(shè)備整體健康狀況。設(shè)備狀態(tài)評價(jià)根據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)信息、設(shè)備在線監(jiān)測信息、經(jīng)歷的不良工況、家族缺陷、試驗(yàn)情況和設(shè)備當(dāng)前存在的缺陷等信息，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行量化分級，對設(shè)備狀態(tài)打分評級。上式中，Ij表示第j次開斷大電流的峰值，L1為設(shè)備技術(shù)文件給出的累積開斷壽命的 80%。單位為kA。設(shè)備技術(shù)文件沒有給出該值時(shí)，可以取3000，或者依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)自定。E 小于0時(shí)按0計(jì)。家族缺陷評分(F)
能根據(jù)廠家、型號、出廠時(shí)間、電壓等級等條件來查詢設(shè)備家族缺陷情況。試驗(yàn)評分(T)
通過對單臺設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行縱橫比、差異性等分析，并依據(jù)規(guī)程公式計(jì)算得出設(shè)備的試驗(yàn)評分。對于三相一體設(shè)備的試驗(yàn)項(xiàng)目，單項(xiàng)試驗(yàn)以最低得分作為設(shè)備的該項(xiàng)試驗(yàn)在線監(jiān)測系統(tǒng)包括變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過各類相應(yīng)的傳感器在線監(jiān)測得到。傳感器在線監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)通過狀態(tài)信息接入集中器CAI進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，該 CAI設(shè)于變電站內(nèi)，用于以標(biāo)準(zhǔn)方式連接站內(nèi)各類傳感器，接收各傳感器發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)信息，并對各傳感器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制的設(shè)備。該系統(tǒng)預(yù)留有通訊接口，可采用ffeb Service方式接入到企業(yè)服務(wù)總線。外部系統(tǒng)中的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)通過預(yù)留的通訊接口將生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的臺帳、試驗(yàn)、缺陷、巡視數(shù)據(jù)融入到集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，從而使監(jiān)測系統(tǒng)與預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)合，與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的動(dòng)態(tài)信息結(jié)合，實(shí)現(xiàn)按時(shí)間維度分析設(shè)備的健康履歷，指導(dǎo)運(yùn)行、 檢修工作。集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問接口，其他系統(tǒng)可通過CIS (GDA) 得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型；對于少量不頻繁的數(shù)據(jù)也可以通過GDA得到；通過CIS(HSDA、TSDA)得到大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；通過GES可以得到實(shí)時(shí)報(bào)警信息；通過CIS或SQL得到歷史的報(bào)警信息和一些存儲(chǔ)在關(guān)系庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)也可以直接通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問接口 UAPI、SQL得到測點(diǎn)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。設(shè)備狀態(tài)評價(jià)能夠自動(dòng)生成設(shè)備狀態(tài)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，包含設(shè)備評價(jià)得分情況，扣分原因等信息，并且可以實(shí)現(xiàn)按類(廠家、型號)等、按狀態(tài)類別等方式查詢。各項(xiàng)設(shè)備評價(jià)評分細(xì)則為
基礎(chǔ)評分(B)
根據(jù)設(shè)備的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和交接試驗(yàn)等過程情況是否良好，設(shè)備投運(yùn)年份等基本信息按照規(guī)程要求對設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)評分。不良工況評分(E)
對斷路器和變壓器不良運(yùn)行工況進(jìn)行評分。按照規(guī)程公式對變壓器3種不良運(yùn)行工況進(jìn)行評分，一是變壓器近區(qū)或出口短路；二是保護(hù)變壓器的避雷器動(dòng)作；三是變壓器經(jīng)歷短時(shí)急救負(fù)荷。按照規(guī)程對斷路器開斷短路電流的不良工況進(jìn)行評分。不良工況評分在 1009Γ0%之間，其中0%對應(yīng)于對設(shè)備狀態(tài)影響最嚴(yán)重的不良工況(包括其累積效應(yīng))。對于斷路器，主要是開斷短路電流。本功能點(diǎn)用于維護(hù)斷路器的開合閘記錄，填寫斷路器開斷電流峰值，計(jì)算斷路器的不良工況評分。其計(jì)算公式得分；對交流單相設(shè)備每相單獨(dú)評分，取三相中得分最低分作為該設(shè)備的最終評分。試驗(yàn)評分包括以下幾個(gè)部分
1)例行、診斷試驗(yàn)項(xiàng)目評分；
2)油化試驗(yàn)數(shù)據(jù)評分，主要包括色譜、介損、耐壓、微水、含氣量等試驗(yàn)項(xiàng)目；
3)帶電檢測評分，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)具備對帶電檢測項(xiàng)目的評分功能。4)在線監(jiān)測評分，系統(tǒng)具備對在線監(jiān)測項(xiàng)目的評分功能。缺陷評分(Q)
對運(yùn)行巡檢發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷，按照《輸變電設(shè)備狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》制定扣分標(biāo)準(zhǔn)，按照缺陷總扣分和單項(xiàng)缺陷扣分情況，劃分設(shè)備缺陷等級。缺陷根據(jù)嚴(yán)重程度共分I、II、III、IV 4 個(gè)等級。每個(gè)缺陷等級對應(yīng)一個(gè)缺陷評分系數(shù)，IV級Q為1，III級Q為0. 7 — 0. 9，II級Q為 0.4 — 0.6，I 級 Q 為 0 — 0. 3。設(shè)備狀態(tài)評分(G)
設(shè)備狀態(tài)評分G = BXEXFXTXQ
整個(gè)集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)置于安全區(qū)III區(qū)，集控中心采用物理隔離裝置將集控中心SCADA系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)和集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行隔離。如圖2所示集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的核心技術(shù)構(gòu)架主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換、專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)組成。變電站到集控中心的通訊，可以采用61850或101/104規(guī)約。集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)預(yù)留與其他系統(tǒng)的接口，能夠向其他系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。提供數(shù)據(jù)的方式，采用Web krvice，接入到企業(yè)服務(wù)總線(ESB)。安全規(guī)劃整個(gè)系統(tǒng)部署在安全區(qū)III區(qū)。集控中心內(nèi)采用物理隔離裝置，將集控中心SCADA 系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)和集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行隔離。本發(fā)明提出的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建立基于CIM的統(tǒng)一設(shè)備模型，整合現(xiàn)有各個(gè)監(jiān)測裝置發(fā)送上來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)一編碼和提供統(tǒng)一的模型參數(shù)服務(wù)，建立實(shí)時(shí) /歷史數(shù)據(jù)庫，為診斷決策系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)，進(jìn)行時(shí)間序列存盤，保存歷史數(shù)據(jù)，提供標(biāo)準(zhǔn)的歷史數(shù)據(jù)服務(wù)。該系統(tǒng)核心技術(shù)構(gòu)架主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換、專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)組成，系統(tǒng)的整體架構(gòu)如下圖1。通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)等數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)對電力生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)的綜合利用，為電網(wǎng)設(shè)備服務(wù)主體提供多維度、多方位的數(shù)據(jù)視圖和綜合數(shù)據(jù)展現(xiàn)與分析，實(shí)現(xiàn)各種分析結(jié)果的信息發(fā)布。集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可以很好的適應(yīng)電力生產(chǎn)各應(yīng)用系統(tǒng)相對獨(dú)立的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的充分交互，提高對各種在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理、分析、應(yīng)用。通過集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對各分散系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效的集成與融合，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的狀態(tài)評價(jià)，形成完整的設(shè)備狀態(tài)評價(jià)決策支持系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集用于采集變電站各類不同的在線監(jiān)測系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換獲取反映設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息來自多個(gè)方面，數(shù)據(jù)來源各不相同，集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自在線監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)；專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析模塊針對變電站一次設(shè)備、二次設(shè)備在線監(jiān)測對應(yīng)的各專題應(yīng)用產(chǎn)生的監(jiān)測參數(shù)，進(jìn)行參量跟蹤、趨勢分析、類比分析、多參量分析；設(shè)備狀態(tài)評價(jià)模塊根據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)信息、設(shè)備在線監(jiān)測信息、經(jīng)歷的不良工況、家族缺陷、試驗(yàn)情況和設(shè)備當(dāng)前存在的缺陷信息，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行量化分級，對設(shè)備狀態(tài)打分評級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)采集按照數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)特性不同可分為在線監(jiān)測信息、設(shè)備運(yùn)行工況、不良工況信息、臺帳信息、運(yùn)行巡視信息、試驗(yàn)信息、家族型缺陷信息，其中在線監(jiān)測信息來自變電站內(nèi)各類不同的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行工況、不良工況信息來自集控中心SCADA系統(tǒng)，臺帳信息、運(yùn)行巡視信息、試驗(yàn)信息、家族型缺陷信息來自生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換中用通用模型來規(guī)范反映設(shè)備健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息，通用模型包括狀態(tài)檢修涉及的設(shè)備、設(shè)備的部件、設(shè)備涉及的狀態(tài)量、劣化處理規(guī)則，同時(shí)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化約定處理， 系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)化后，提供統(tǒng)一的模型、參數(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)服務(wù)，同時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口，為數(shù)據(jù)的高度共享和綜合利用提供基礎(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析模塊的參量跟蹤包括采用儀表盤跟蹤一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測參量的變化動(dòng)態(tài)分布區(qū)域， 通過儀表盤的不同區(qū)域直觀警示運(yùn)行分析人員采取相應(yīng)的措施；趨勢分析包括對參量的長期和短期變化趨勢進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律，便于分析和預(yù)測設(shè)備健康狀況；類比分析包括對相同或相似設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，以便分析故障和異常原因；多參量分析包括采用雷達(dá)圖分析同一臺設(shè)備多個(gè)相關(guān)參量的分布情況，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算多個(gè)參量的平均得分，以輔助判斷設(shè)備整體健康狀況。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述儀表盤的不同區(qū)域指正常區(qū)域、注意區(qū)域和異常區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求哦1所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于將各類變電設(shè)備的各類狀態(tài)監(jiān)測信息進(jìn)行抽象化處理，進(jìn)而建立面向?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)連續(xù)型數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、傳輸、存儲(chǔ)和綜合加工處理的統(tǒng)一技術(shù)框架，由狀態(tài)信息接入集中器CAI (Condition information Acquisition htegration)統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，該CAI設(shè)于變電站內(nèi)，用于以標(biāo)準(zhǔn)方式連接站內(nèi)各類傳感器，接收各傳感器發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)信息，并對各傳感器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制的設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)預(yù)留有通訊接口，可采用Web Service方式接入到企業(yè)服務(wù)總線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)通過預(yù)留的通訊接口將生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的臺帳、試驗(yàn)、缺陷、巡視數(shù)據(jù)融入到集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，從而使全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)合，與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的動(dòng)態(tài)信息結(jié)合，實(shí)現(xiàn)按時(shí)間維度分析設(shè)備的健康履歷，指導(dǎo)運(yùn)行、檢修工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問接口，其他系統(tǒng)可通過CIS(GDA)得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型；對于少量不頻繁的數(shù)據(jù)也可以通過GDA得到；通過CIS(HSDA、TSDA)得到大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；通過GES可以得到實(shí)時(shí)報(bào)警信息；通過CIS或SQL得到歷史的報(bào)警信息和一些存儲(chǔ)在關(guān)系庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以直接通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問接口 UAPI、SQL得到測點(diǎn)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)置于安全區(qū)III區(qū)，集控中心采用物理隔離裝置將集控中心SCADA系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)和集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行隔離。
全文摘要
本發(fā)明涉及集控中心全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，屬于智能電網(wǎng)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)檢修領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集用于采集變電站各類不同的在線監(jiān)測系統(tǒng)、集控中心SCADA系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)整合與模型轉(zhuǎn)換獲取反映設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息；專題應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析模塊對監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行參量跟蹤、趨勢分析、類比分析、多參量分析；設(shè)備狀態(tài)評價(jià)模塊根據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)信息、設(shè)備在線監(jiān)測信息、經(jīng)歷的不良工況、家族缺陷、試驗(yàn)情況和設(shè)備當(dāng)前存在的缺陷信息，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行量化分級，對設(shè)備狀態(tài)打分評級；本系統(tǒng)能夠適應(yīng)電力生產(chǎn)各應(yīng)用系統(tǒng)相對獨(dú)立的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的充分交互，提高對各種在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理、分析、應(yīng)用。
文檔編號G05B23/02GK102193555SQ201110058090
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者劉建南, 呂志來, 喻宜, 康新民, 張野飚, 朱勇, 李昌瑞, 陳榮, 雷憲章 申請人:凱里供電局, 北京許繼電氣有限公司