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变电设备智能故障预判与状态评估大数据应用系统

作者:admin 发布日期:2019/7/30 关注次数: 二维码分享

1 用户需求理解

1.1 总体思路目标

电网的输变电设备状态监测评价中心,根据用户提高电网智能化水平的建设要求,结合中长期发展战略规划,以一次设备为中心,实现“中心建设全统一、多维数据全融合、状态监测全覆盖”,从而支持运维策略的科学制定。

中心建设全统一 :全网按照分层分级的原则,在网省地三级建立状态监测评价中心。

多维数据全融合 :各级主站按照统一的标准,实现设备乐动体育手机版监测信息、设备台账信息(含基本信息、技术参数、价值信息、运维资料、大修技改、缺陷记录、绩效评价等七个维度),以及系统运行信息、气象环境信息、视频监视信息等数据的归集和全面融合。在平台基础上,优先利用成熟配套软件,开发和部署基于生产大数据的分析应用,如风险评估、决策支持等,为实现全网设备的状态检修提供技术支撑。

状态监测全覆盖 :综合主设备重要程度以及风险等级,从有效性、安全性、可靠性、必要性、创新性、经济性等维度进行综合评估,分批次分步骤的推进不同状态监测技术在全网不同层面的推广应用。



GIS局部放电乐动体育手机版监测系统研发

1.2 中心定位要求

(1) 实现一次设备运行状态实时监测,告警及预警信息的发布,对设备运行状态实时掌握和判断;

(2) 实现一次设备状态相关状态数据的汇集及融合,多维度大数据的深度挖掘及分析;

(3) 实现一次设备运行问题的总结及分析,为制定设备运维策略,制定反事故措施等提供支撑,为生产指挥提供决策支持,有效指导设备检修、技改等工作的开展。

1.3 主站建设内容

(1)全网主站系统整治;

(2)提升各层级数据质量;

(3)开展生产大数据应用研究,主要包括:数据基本分析功能、运行设备评价功能、设备事故风险预警预测功能、数据挖掘分析、设备缺陷及故障综合分析诊断、共性隐患的分析挖掘、家族缺陷的跟踪,以及设备综合评价功能、基于风险控制的设备检修策略优化功能,物资采购质量评估、生产监造质量评估、工程建设质量评估、出厂及交接实验管理功能、运行维护绩效评估、技改退役绩效评估、设备绩效指标分析、设备辅助决策分析。

2.1 已有研究成果及产品

变电设备智能故障诊断与状态评估大数据应用系统是北京华电奥博科技有限公司与清华大学合作开发的,在国内、国际变电设备状态检修领域处于领先地位的应用系统。系统应用大数据分析手段,实现了110kV及以上电压等级变电主设备的监测预警、故障预判、状态评价、风险评估、辅助决策及深度数据挖掘等功能。

图2-1  某项目系统主界面

系统以指导设备状态检修及全寿命周期管理为目标,以变电设备全维度状态信息为基础,以大数据分析后的应用模型为核心,围绕缺陷/故障诊断及预判进行多维度功能拓展,对于对变电设备的运行及检修具有重大的指导性意义。

图2-2  故障诊断评价

2.2 主要功能及流程

图2-3  系统功能及简单业务流程

2.3 大数据应用

本系统应用主流大数据分析工具,有目标性的对设备状态数据进行深度挖掘与应用,主要包括:大数据→典型缺陷库;大数据→故障预判;大数据→家族性缺陷;大数据→设备寿命预测等。下图为大数据应用的示例:

3 项目应用

北京华电奥博科技有限公司产品应用真实故障案例进行训练学习,并通过了有效性验证,目前在国网和南网的多个项目中得到了实际应用,受到了项目单位及专家的高度好评。

1特高压输变电设备远程诊断中心系统

中国电科院


1000kV交流输变电工程长治、荆门、南阳变电主设备的监测预警、故障诊断、状态评价、风险评估及检修决策功能。


※系统于2014年1月通过国网及中国电力科学研究院验收。


2±400kV青藏直流工程主设备状态评估项目


中国电科院


青海柴达木~西藏拉萨±400千伏直流输电工程(柴达木、拉萨)的高海拔直流主设备的行运行状态诊断评价系统。


※该系统于2015年05月通过国网及中国电力科学研究院验收。


3皖电东送工程特高压设备运行可靠性评估项目


中国电科院


1000kV交流输变电工程淮南、芜湖、安吉、练塘变电主设备的监测预警、故障诊断、状态评价、风险评估及检修决策功能。


※该系统于2015年12月通过国网及中国电力科学研究院验收。


4变电设备诊断评价高级应用服务系统


广东电科院


配合清华大学实现东省电网220kV及以上电压等级的变压器、高抗、GIS(HGIS)、避雷器、CVT等主设备运行状态的诊断评价。系统为插件级应用,与现有系统实现无缝对接。


※该系统于2014年11月验收。


5基于大数据分析的城市电网状态评估系统(863项目)


广州电科院


该系统是国家高技术研究发展计划(863)“基于大数据分析的城市电网状态评估系统开发与应用”课题中的研究子课题,主要是研究:基于大数据分析的负载能力动态评估、状态评价及故障预测关键技术及应用;基于大数据分析的输变电设备运行风险评估和辅助决策支持关键技术及应用。


※该项目于2016年3月启动,目前处于系统实施阶段。


6输变电设备状态监测系统有效性分析与评估项目


南网科研院


配合清华大学实现南方电网110kV及以上电压等级的变压器、高抗、GIS(HGIS)、隔离开关、避雷器、电压互感器、电流互感器等主设备监测预警、诊断评价功能。系统为插件级应用,与现有系统实现无缝对接。


※该系统已验收。


7极寒条件下特高压变电设备诊断评价技术研究与应用项目


国网蒙东电力公司


该系统是针对蒙东极寒地区特高压变电主设备实现极寒条件下设备失效机理研究、典型缺陷故障预判、运行状态评估及辅助检修决策等功能的高级应用系统。

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