智能变电站中主设备在线监测系统研究与设计

发布时间：2017-06-27 14:21

  本文关键词：智能变电站中主设备在线监测系统研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：智能变电站是能源互联网和智能电网重要的节点,保障站内一次设备的长期安全可靠运行,从定期检修转换为状态检修,是变电站智能化发展的必然趋势。对变电站内变压器、断路器、GIS等主要电气设备进行在线监测,根据IEC61850系列标准建立在线监测信息模型,设计完整在线监测系统体系结构,是实现状态检修的前提和基础,也是变电站数字化、信息化和智能化的要求和保证。综合考虑到一次设备的在线监测的需要、监测数据统一管理和快速处理的要求,并依据IEC61850标准分层结构和信息模型,设计了一套面向智能变电站主要一次设备的分层分布式在线监测系统。本文首先分析了变压器、断路器和GIS的主要故障特征信号并研究了其在线监测的方法。接着,分析了IEC61850标准的通信网络构架和信息模型结构,同时结合在线监测的具体流程,设计了由一次设备和多路传感器、现场在线监测装置、后台服务器三层组成的多层分布式在线监测系统,分别对应智能变电站中的过程层、间隔层以及变电站层,并且以断路器为例建立了在线监测信息模型。本文还对系统中的现场在线监测装置进行设计,其作为间隔层的智能电子设备,负责收集来自传感器的各路信号,对信号进行预处理和现场的显示,同时将数据上传服务器,其采用结构一体化和功能模块化的设计,具有丰富的信号接口,并通过以太网实现高速通信。最后,本文分析了在线监测数据的主要特点,借鉴大数据的处理流程,变电站后台服务器选取了基于Hadoop平台的软件构架为以后监测数据的分布式存储和价值挖掘提供支持。在线监测系统中的在线监测装置通过了严格的型式试验并挂网运行成功,稳定性和可靠性得到了验证,本系统具有数据采集、现场数据显示、后台数据统一管理等功能,能够满足在线监测数据实时采集、不同设备间相互通信等要求,并为后期故障数据快速诊断和状态检修辅助决策等智能变电站高级需求做好了准备。
【关键词】：IEC61850 在线监测 一次设备 智能变电站 数据管理
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76;TM63
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题背景和意义9-10
• 1.2 智能变电站发展概述10-11
• 1.3 变电站中主要一次设备在线监测技术研究现状分析11-13
• 1.4 本文的主要研究工作及章节划分13-15
• 第2章 主要一次设备故障特征信号及其在线监测技术15-22
• 2.1 变压器故障特征信号在线监测技术研究15-16
• 2.2 GIS及断路器主要故障特征信号在线监测技术研究16-21
• 2.2.1 断路器主要故障特征信号17-20
• 2.2.2 GIS主要故障特征信号20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 智能变电站主设备在线监测系统结构和信息建模22-33
• 3.1 IEC61860通信标准及其信息模型介绍22-27
• 3.1.1 IEC61850标准网络构架及特点22-24
• 3.1.2 IEC61860信息模型结构24-26
• 3.1.3 IEC61860信息建模的一般步骤26-27
• 3.2 基于IEC61850通信标准的变电站在线监测系统框架设计27-30
• 3.2.1 变电站在线监测系统的一般流程27
• 3.2.2 在线监测系统的物理结构27-29
• 3.2.3 基于IEC61850标准的在线监测系统逻辑结构29-30
• 3.3 以断路器为例进行在线监测信息建模30-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 间隔层在线监测装置设计33-45
• 4.1 在线监测装置设计33-42
• 4.1.1 在线监测装置总体设计方案33-35
• 4.1.2 模拟信号采集板设计35-36
• 4.1.3 开关量采集板设计36
• 4.1.4 电源板设计36-37
• 4.1.5 核心板设计37-40
• 4.1.6 工控机板设计40-41
• 4.1.7 在线监测装置通信模式和报文格式41-42
• 4.2 抗干扰措施和现场试验42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第5章 基于大数据思想的在线监测数据处理技术45-53
• 5.1 变电站中在线监测数据特点45-46
• 5.2 大数据的基本概念和关键技术46-49
• 5.3 基于HADOOP平台的变电站设备在线监测数据处理技术49-52
• 5.3.1 Hadoop平台简介49-50
• 5.3.2 基于Hadoop平台的智能变电站大数据处理系统设计50-52
• 5.4 本章小结52-53
• 第6章 总结与展望53-55
• 6.1 总结53-54
• 6.2 展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果59
• 发表的学术论文59
• 申请的发明专利59

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本文编号：490149