一种变电站在线监测系统及其在线监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变电站在线监测系统及其在线监测方法。
【背景技术】
[0002]变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。变电所:一般是电压等级在110KV以下的降压变电站；变电站:包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站在特定的环境中；是将AC — DC — AC转换过程。像海底输电电缆以及远距离的输送中。有些采用高压直流输变电形式。直流输电克服交流输电的容抗损耗。具有节能效应。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。因此，需要一种对变电站的设备进行在线监测的系统与方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种变电站在线监测系统及其在线监测方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种变电站在线监测系统，它包括服务器端和变电站端；服务器端通过第二级电力信息网与变电站端连接；
所述的服务器端包括通过第一级电力信息网互相连接的实时/历史数据库、服务器、接口机和状态信息接入网关机；
所述的变电站端包括多个变电站，所述的变电站包括通过站内信息网相互连接的状态信息接入控制机和状态监测设备，其中状态信息接入控制机直接或者通过状态监测代理装置与状态监测设备连接；
所述的状态监测设备包括电容互感器、电压互感器、避雷器和环境监测设备，其中电容互感器的监测量包括泄漏电流、介损、电容和三相泄漏电流之和；电压互感器的监测量包括二次侧电压、三相电压之和、同向电压之差；避雷器的监测量包括泄漏电流、阻性电流、阻容比、落雷时间和动作次数；环境监测设备的监测量包括温度、湿度、蓄电池浮充电压、蓄电池均充电压、蓄电池单体电压、蓄电池内阻、等值盐密、平均泄漏电流、最大泄漏电流和泄漏电流；
状态信息接入控制机将接收到的状态监测设备的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机，状态信息接入网关机将数据转发至接口机，接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析。
[0005]所述的第一级电力信息网与第二级电力信息网之间设置有至少一个防火墙设备。
[0006]所述的状态监测代理装置通过多端口转发器与多个状态监测设备连接；多端口转发器与状态监测设备之间采用103/104通讯规约。
[0007]所述的第二级电力信息网与站内信息网之间采用12接口协议；状态信息接入控制机与状态监测代理装置之间采用DL/T860规约；状态信息接入控制机与状态监测设备之间采用DL/T860规约；接口机和状态信息接入网关机之间采用12接口协议。
[0008]一种变电站在线监测系统的在线监测方法包括电容互感器在线监测步骤、电压互感器在线监测步骤、避雷器在线监测步骤和环境监测设备在线监测步骤；
所述的电容互感器在线监测步骤包括以下子步骤:
511:状态信息接入控制机接收到电容互感器的监测量，包括泄漏电流、介损、电容和三相泄漏电流之和；
512:状态信息接入控制机将接收到的电容互感器的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机；
513:状态信息接入网关机将数据转发至接口机；
514:接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析，包括电容互感器阈值分析子步骤和电容互感器健康度判断子步骤，所述的电容互感器阈值分析子步骤包括以下子步骤:判断泄漏电流、介损、电容和三相泄漏电流之和中的任意一项是否超过设定范围，若超过则产生告警信息；
所述的电容互感器健康度判断子步骤以下子步骤:
5141:建立电容互感器的监测量与时间相关的体系；
5142:在设定好的一定时间后自动根据实时/历史数据库的数据分别形成泄漏电流、介损、电容和三相泄漏电流之和的时间序列；
5143:将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至I之间的值，并作为特征值；
5144:分别将泄漏电流、介损、电容和三相泄漏电流之和的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在O至I之间的第一无量纲参数；
5145:用(1-第一无量纲参数)*100代表电容互感器的健康值，当电容互感器的健康值小于设定的电容互感器健康值阈值，产生告警信息；
所述的电压互感器在线监测步骤包括以下子步骤:
521:状态信息接入控制机接收到电压互感器的监测量，包括二次侧电压、三相电压之和、同向电压之差；
522:状态信息接入控制机将接收到的电压互感器的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机；
523:状态信息接入网关机将数据转发至接口机；
524:接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析，包括电压互感器阈值分析子步骤和电压互感器健康度判断子步骤，所述的电压互感器阈值分析子步骤包括以下子步骤:判断二次侧电压、三相电压之和、同向电压之差中的任意一项是否超过设定范围，若超过则产生告警信息；
所述的电压互感器健康度判断子步骤以下子步骤:
S241:建立电压互感器的监测量与时间相关的体系； 5242:在设定好的一定时间后自动根据实时/历史数据库的数据分别形成二次侧电压、三相电压之和、同向电压之差的时间序列；
5243:将所有的时间序列用直线拟合，通过计算拟合直线的斜率并将斜率进行归一化，形成-1至I之间的值，并作为特征值；
S244:分别将二次侧电压、三相电压之和、同向电压之差的特征值按照一定权重进行加权平均，形成在O至I之间的第二无量纲参数；
S245:用(1-第二无量纲参数)*100代表电压互感器的健康值，当电压互感器的健康值小于设定的电压互感器健康值阈值，产生告警信息；
所述的避雷器在线监测步骤包括以下子步骤:
531:状态信息接入控制机接收到避雷器的监测量，包括泄漏电流、阻性电流、阻容比、落雷时间和动作次数；
532:状态信息接入控制机将接收到的避雷器的监测量依次通过站内信息网、第二级电力信息网、第一级电力信息网发送至状态信息接入网关机；
533:状态信息接入网关机将数据转发至接口机；
534:接口机将数据发送至实时/历史数据库保存，同时服务器对实时/历史数据进行分析，包括避雷器阈值分析子步骤和避雷器健康度判断子步骤，所述的避雷器阈值分析子步骤包括以下子步骤:判断泄漏电流、阻性电流、阻容比、落雷时间和动作次数中的任意一项是否超过设定范围，若超过则产生告警信息；
所述的避雷器健康度判断子步骤以下子步骤: