智能变电站二次设备在线监测与故障诊断研究
发布时间：2017-09-27 05:10
本文关键词：智能变电站二次设备在线监测与故障诊断研究
【摘要】：我国的智能电网正在飞速的发展之中,随着智能电网建设的不断深入,作为智能电网核心部分的智能变电站建设也在飞速发展。与此同时,对智能变电站的管理和维护工作提出了更高的要求。为了进一步提高智能变电站的运行可靠性,站内二次设备的在线监测与故障诊断已成为研究的热点。智能变电站的二次设备包括合并单元、智能终端、保护、故障录波等智能电子设备(IED),负责对智能变电站的数据采集和对一次系统的监视控制,其可靠性对智能变电站的运行有着举足轻重的作用。目前,智能站的智能电子设备全部按IEC61850建模,全部采用相同的建模语言和建模方式,遵循相同的通讯标准和协议,各种自检数据、内部运行状态全部包含在IED的模型中,各种IED之间通过标准的网络报文进行通讯和交互,为建立二次设备的在线监测和故障诊断提供了丰富的信息。本文针对智能变电站的二次设备监测和故障诊断展开研究,提出并实现了基于三种信息的二次设备监测方法,建立了基于监测信息的故障和异常诊断策略。内容如下：(1)二次设备自检信息的监测。二次设备通常具有强大的自检功能,自检信息可以反映设备自身可预见的故障,是已经建立在设备的信息模型中的一类信息。本文详细介绍了自检信息的建模及其配置文件描述方式,提出了通过解析二次设备的配置文件,获取自检信息数据路径的信息实时读取方法,详细分析了配置文件的解析过程,绘制了解析过程的基本流程图。(2)二次设备对时状态的监测。针对当前智能变电站内二次设备的对时状态缺乏有效的监测,本文采用了两种对时状态监测的手段；一种是基于对时状态自检信息,监视设备自动生成的时钟状态,介绍了时钟设备和被授时设备的对时自检信息模型；另一种是基于乒乓原理的时钟精度监测,利用往返SNTP对时报文计算二次设备时钟偏差,实现对时钟精度的监测,开发了时钟偏差测量的客户端软件。(3)二次设备通信报文的监测。通过读取网络报文分析记录装置的异常报文并进行解析,建立了SV、GOOSE异常报文的异常诊断模型,判定通信报文是否异常,从而达到对二次设备通信状态的监测。(4)综合故障诊断。二次设备故障诊断基于在线监测系统采集的自检信息、对时状态信息、通信报文信息,根据各信息之间的逻辑关系,通过智能推理,确定故障设备,提出了站内四种主要二次设备的故障诊断推理过程。
【关键词】：智能变电站 二次设备 在线监测 故障诊断
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM76;TM63
【目录】：
- 摘要8-10
- ABSTRACT10-12
- 第1章 绪论12-17
- 1.1 课题研究的背景及意义12-14
- 1.1.1 课题背景12-13
- 1.1.2 课题研究的意义13-14
- 1.2 国内外研究现状14-16
- 1.3 论文的主要工作16-17
- 第2章 二次设备自检信息的在线监测17-29
- 2.1 自检信息的定义17
- 2.2 自检信息在线监测整体设计17-18
- 2.3 IEC61850配置文件的概念18-20
- 2.3.1 配置文件的分类18-19
- 2.3.2 配置文件的结构19-20
- 2.4 二次设备自检信息的建模20-22
- 2.5 二次设备自检信息数据集22-23
- 2.6 二次设备自检信息在线监测的实现23-28
- 2.6.1 智能变电站配置文件的解析23-27
- 2.6.2 收集自检信息27-28
- 2.7 本章小结28-29
- 第3章 二次设备对时状态在线监测29-40
- 3.1 概述29
- 3.2 二次设备对时状态自检29-32
- 3.2.1 对时状态自检数据建模30-32
- 3.2.2 自检信息的数据流向32
- 3.3 基于乒乓原理的时间精度监测32-35
- 3.3.1 原理32-34
- 3.3.2 SNTP报文格式34-35
- 3.4 对时状态监测的实现35-39
- 3.5 本章小结39-40
- 第4章 二次设备通信报文的在线监测40-50
- 4.1 原理40
- 4.2 整体框架设计40
- 4.3 组网方案40-41
- 4.4 异常报文的存储41
- 4.5 异常报文的解码和故障告警41-49
- 4.5.1 异常报文的解码41-43
- 4.5.2 报文分析告警43-49
- 4.6 本章小结49-50
- 第5章 基于在线监测信息的二次设备故障诊断50-58
- 5.1 故障诊断模型50-51
- 5.2 故障诊断系统实现的功能51-56
- 5.2.1 自检信息诊断51-52
- 5.2.2 对时信息诊断52
- 5.2.3 通信报文诊断52
- 5.2.4 综合诊断52-56
- 5.3 本章小结56-58
- 第6章 总结与展望58-60
- 6.1 总结58-59
- 6.2 展望59-60
- 参考文献60-64
- 致谢64-65
- 攻读硕士学位期间取得的成果65-66
- 附件66
【参考文献】
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本文编号：927785
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