变电站数字化系统建设方案研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.04.003

摘要/Abstract

摘要：

变电站数字化转型是新型电力系统建设的必然趋势。从宏观角度整体阐述变电站数字化系统的建设方案。首先,在基础层,汇集现有站内在线监测数据及新增传感器采集数据,建立数据资源池;在传输层,搭建融合宽、窄带及定位信息的统一数据传输网络,同时对所有数据进行规则化治理,构建设备与遥信、遥测、遥脉、告警信息的关联关系,以供上层应用调取;在应用层,针对站内运维、检修业务,建立智能化运维和精益化检修平台,促进日常运检业务的人工替代。然后,针对站内重点设备搭建智能诊断平台,实现对设备状态的诊断和故障分析,进而实现对设备全寿命周期的管理。最后,在管控层,打通向上信息汇集和向下现场管控的通路,提高对作业现场的管控能力。最终建成一套实用、有效的变电站数字化系统,为今后变电站的数字化转型建设提供有益借鉴。

关键词: 数字化, 运维, 检修, 故障分析, 设备平台

Abstract:

The digital transformation of substations is an inevitable trend in the construction of new power systems. The construction scheme of the substation digital system is described from the macro perspective. First, the existing online monitoring data and the data collected by the newly added sensors in the station are collected to establish a data resource pool at the basic layer. At the transmission layer, a unified data transmission network integrating broadband, narrowband and positioning information is built. At the same time, all data are governed in a regular manner to build the relationship between equipment and telesignaling, telemetry, telepulse and alarm information for the upper-layer application retrieval. At the application layer, for the operation and maintenance and overhaul business in the station, an intelligent operation and maintenance and lean overhauling platform is established to promote the manual substitution of daily operation and maintenance business. In addition, an intelligent diagnosis platform is built for the key equipment in the station to achieve the diagnosis and fault analysis of equipment status, and further realize the management of the entire life cycle of the equipment. Finally, at the examine and control layer, the channels for upward information collection and downward on-site management and control is unblocked to improve the examine and control ability of the operation site. Eventually, a practical and effective substation digital system is built, which provides a useful reference for the digital transformation construction of substations in the future.

Key words: digitization, operation and maintenance, examine and repair, fault analysis, device platform

中图分类号:

TM76

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图/表 12

图1

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参考文献 36

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序号	设备	感知装置	加装位置	监测目的
1	换流变压器	振动传感器	调压引线与有载分接开关连接区域	监测有载分接开关档位转换异常^[26-27]
			中性点引线引出区域	监测有载分接开关档位转换异常^[26-27]
			有载分接开关区域	阀侧均压管异常、过热产气等^[28-29]
			阀侧线圈上部“手拉手”区域
			阀侧线圈下部“手拉手”区域
			阀侧本体油箱壁	夹件松动机械异常^[30-31]
		高频传感器	阀侧a套管出线装置与套管配合区域	阀侧出线与套管结合处绝缘状态^[32]
			阀侧b套管出线装置与套管配合区域	阀侧出线与套管结合处绝缘状态^[32]
			网侧出线装置与器身配合区域	网侧出线与套管结合处绝缘状态^[33]
		高频电气量采集	网侧首端、末端三相引线(电流)	内部局放异常^[34]
			阀侧首端、末端三相引线(电压)
			阀侧首端三相引线(电流)
		声纹传感器	换流变BOX-IN内	本体运行异响^[35]
		声纹传感器	潜油泵	泵体异响
		电流传感器	冷却器供电电源	冷却器运行状态
2	阀冷主泵	电流传感器	主泵供电电源	主泵运行状态
		电流传感器	泵端	主泵运行状态
		振动传感器	联轴器端	轴承、联轴器、转子运行状态^[36]
		振动传感器	电机输出端	轴承、联轴器、转子运行状态^[36]
3	电缆沟	智能盖板	动力电缆沟防火封堵处	密闭空间温、湿度环境监测,并实现紧急灭火
3	电缆沟	水浸传感器	全站电缆沟隔断	电缆沟内水位
4	控制保护	温湿度传感器	阀控屏柜、控保小室	控保屏柜内及小室环境温度
5	GIS	伸缩节传感器	GIS出线伸缩节	GIS管母形变状态
6	汇控柜	热成像摄像头	柜内动力回路	动力回路温度
7	蓄水池	液位计	蓄水池内	水池液位