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变电站在线监测及辅助设备监控系统研究与应用

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摘要

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 国内外研究现状及其目前所存在的不足

1.3 本课题研究的目的意义及难点

第2章 变电站在线监测及辅助监控系统技术原理

2.1 变电设备在线监测装置的基本原理和方法

2.1.1 变压器油中溶解气体监测

2.1.2 变压器铁芯接地电流监测

2.1.3 变压器局部放电监测

2.1.4 电容型设备绝缘监测

2.1.5 金属氧化物避雷器绝缘监测

2.1.6 GIS/断路器SF6气体监测

2.1.7 断路器机械特性监测

2.1.8 GIS局部放电监测

2.1.9 蓄电池在线监测

2.2 在线监测及辅助设备监控系统的技术背景

2.2.1 Hessian技术

2.2.2 多线程技术

2.2.3 Quartz任务调度框架

2.3 本章小结

第3章 变电站在线监测及辅助监控系统构成及特点

3.1 变电站在线监测及辅助设备监控系统业务架构分析

3.1.1 业务模块

3.1.2 构架内容

3.2 变电站在线监测及辅助设备监控系统应用架构分析

3.3 变电站在线监测及辅助设备监控系统软件架构分析

3.3.1 主站调度服务集群架构

3.3.2 智能终端数据采集架构

3.4 变电站在线监测及辅助设备监控系统物理架构设计

3.4.1 智能终端数据采集架构

3.4.2 集中数据库部署方案系统物理架构设计

3.4.3 远程容灾预设计

3.4.4 集中应用物理架构设计

3.5 关键技术研究

3.5.1 多线程设备数据采集服务

3.5.2 动态插件式规约解析类管理

3.5.3 数据报警变频采集

3.5.4 负载均衡服务

3.5.5 进程守护技术

3.5.6 智能告警策略模式

3.5.7 虚拟现场故障分析

3.6 本章小结

第4章 在线监测及辅助监控系统工作模型

4.1 工作任务(Task)模式

4.1.1 工作任务管理模块

4.1.2 工作任务(Task)模块

4.1.3 工作任务要素

4.1.4 工作任务的工作方式

4.2 系统的传输采集

4.2.1 非阻塞模式的采集过程

4.2.2 插件式规约适配器(ADP)的应用

4.2.3 变电站设备规约透明传输

4.3 集中调度资源分配负载均衡服务

4.4 监控进程守护

4.4.1 自我监控和恢复

4.4.2 运行状态判断

4.4.3 服务程序包更新

4.5 信息告警模型

4.5.1 全景信息的阈值判断

4.5.2 基于平滑异同移动平均线的趋势分析

4.5.3 同类设备相同指标的差异显著性检验

4.5.4 色谱的三比值法分析

4.6 系统集成接入

4.6.1 电能质量数据接入

4.6.2 视频监控系统接入

4.7 本章小结

第5章 在线监测数据实例应用分析

5.1 系统应用情况

5.2 在线监测数据对比分析

5.2.1 变压器油中溶解气体

5.2.2 变压器铁芯接地电流

5.2.3 变压器局部放电

5.3 本章小结

第6章 应用效益分析

第7章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢

作者简介

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摘要

随着社会的发展,各种行业生产规模的扩张以及自动化程度的不断提高,其对电力需求越来越大,也促使了电网规模的不断扩大,同时对电网供电的安全性、可靠性要求也越来越高。变电站是构成电网的重要枢纽,变电设备承担着汇集、分配电能的重要作用,确保其安全、经济运行已成为电网稳定发展的重要部分。为了电力系统的长期安全稳定运行,开展变电站设备在线监测和故障诊断是不可或缺的手段之一,这对减少事故发生、提高设备运行可靠性具有重要意义。
  本文介绍了国内外在线监测技术的研究动态,根据我国目前电力行业发展现状及趋势,分析了变电站在线监测及辅助监控系统在电力系统中应用的必要性及可行性以及目前研究中遇到的难点。
  文中简要分析了在国内变电站内应用最多的在线监测装置主要包括:变压器油中溶解气体监测、变压器铁芯接地电流监测、局部放电监测、电容型设备绝缘监测、金属氧化物避雷器绝缘监测、SF6气体监测等。并对在线监测及辅助设备监控系统的技术背景,如hessian技术、多线程技术、Quartz任务调度框架等作了介绍。
  本文从变电站在线监测及辅助设备监控系统业务构架分析、应用架构分析、软件架构设计、物理架构设计这四个方面详细阐述了该系统的构成及特点,并对其中的关键技术,包括:多线程设备数据采集服务、动态插件式规约解析类管理、负载均衡服务等进行了分析描述,最后介绍了研究成果应用情况及对以后的工作的展望。
  变电站在线监测技术还处于不断完善的阶段,在线监测技术在研究应用过程中应随着变电技术的发展,根据现场设备运行状况的变化,不断进行功能上的完善,提高数据分析的准确性,为人身安全、电网安全、设备安全作出更大的贡献。

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