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电力物联网对传统变电站仪表的智能监测研究与应用

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成果主要完成人

江 岚、张教练、钱 敏、王万亭、吕 华、程炜东、罗明亮、徐 石、郑素群、陈 伟、王均健、李 赟

项目概况

变电站智能仪表监测装置是一种将变电站相关辅助仪表(信息采集点)的物理量信息利用先进的信息处理硬、软件经过定时信息采集、信息感知、信息处理、信息传递的信息流方式结合供电系统IEC61850协议有效信息数字化传输、专业后台处理的创新型合成装置。传输到调度监控后台服务器的有效数字信号能满足设备辅助设施实时状态智能监测、监控、应用等需求。可在不停电情况下安装。可广泛应用于电网35kV-500kV及超高压换流站等的相关仪表监测,亦可推广应用于化工、发电等行业。 变电站智能仪表监测装置通过安装在信息采集点(指针表)的监测装置微型内置式高清摄像头(带红外、防水、防炫、广角等功能)定时(可调时)摄取指针表即时静、动态状况图像---图像识别(复杂场景影像识别与纠错,针对静态图像利用帧差法或背景建模法编制的专业软件)转换为数字量数据---边缘计算(对数据进行过滤、整合、发送)---多维度统计---信息(异常)处理(多通道记录查询与推动、芯片级加密、物联网技术)---数字信号通讯发送到综合管理器---通过约定的通讯协议(支持IEC61850、Modbas)将数据发送到调度(监控)平台---实现变压器油位计、断路器压力表、GIS密度表、避雷器泄漏电流表等设备辅助仪表实时状态智能监测、预(报)警、监控、应用。 成果主要创新点: 1)变电站智能仪表监测装置建立一种将传统变电站相关仪表(主变油位表、油温表;GIS组合开关密度表;避雷器泄漏电流表等)的物理量信息通过边缘性计算方法,利用定时信息采集、信息感知、信息处理、信息传输的信息流原理进行处理、传递和监控、应用,利用边缘计算技术将各款表计的模拟信息数字化,达到一机通用。 2)处理后的数字信号信息可ms级速度传输到电力辅助控制系统、监控后台,以达到传统变电站相关仪表实时状态智能监测、监控等,及有线、无线传输兼容。 3)支持通讯协议(IEC61850、Modbas)随机转换(支持)。 变电站仪表智能监测装置通过机械工业电工仪器仪表产品质量检测中心(上海)检验,报告签发日期:2020.12.11,报告编号:(机电检)2020字11003号。核心技术已申请发明专利2项,获实用新型专利4项,获软件著作权2项,发表相关论文1篇。 项目产品从2020年12月在临安区供电公司临安110kV夏禹变电站工程、220kV柯家变电站工程及220kV岗阳变电站等工程中投入使用,至今运行良好。产品具有实时模拟信息测量并数字化、数字信息传输及显示、预(警)告信号提醒及复核等功能,集中实现了实时信息采集、信息模数转换、实时信息夜视、实时数据分析、信息数据存储(导出)、数字或图片信息上传等功能,能满足供电运检修部门对变电站设备辅控仪表实时状态的监测需求。将继续秉持“多站多套”“全面全域”的创新主题,以临安区供电公司110kV及以上变电站的传统仪表改造为主阵地,逐步向杭州市域及浙江省内各变电站推广应用,推动更多区域市场从0到1的创新突破。该项目成果的实现将彻底消除变电站仪表监测“盲区”、全天候监测各类仪表的显示状况,极大地提升在线监测的精度及时效性,并为后台监控提供及时有效的技术数据,提升电力物联网水平,进一步保障电网的安全运行和节省大量的人工运行维护成本,并为后台监控提供及时有效的技术数据,具有较大的实用性和电力物联意义,社会效益显著。