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摘要:电能作为我国社会生产与生活的基础能源之一,为了满足人们的使用要求,有必要对当前工作状态进行全面性的审视和完善,提高电力设备的检修与维护工作质量,从而为我国国民经济的发展以及居民生活质量的提高贡献出更大的价值。
关键词:新型电力系统设备;远程维护;研究
引言
近年来,电力企业发展快速,这与电能源供应的可靠性密切联系。在电能供应过程中,难免出现电力设备故障。而在整个电力系统的运行当中,电力设备作为主要的组成设施,其运行的稳定性直接影响电力能源的供应。电力设备一旦出现故障,如果未能采取有效措施解决,电力企业将无法正常供电,使企业经济效益受损。为此,在电力设备管理工作中,维修工作不可忽视。
1.新型电力系统设备远程维护概述
通过对电力系统设备进行远程维护,能够大幅度提升其运行安全性和可靠性。为确保正常供电,变电设备需要长时间、不间断运行,这在一定程度上增大了设备故障的发生几率,一旦变电设备出现故障问题,会给整个电网造成安全隐患。对变电设备进行定期维护与检修,可以发现设备潜在的故障,及时处理后,能够使设备保持良好的运行状态。由此可见,对变电站设备进行维护是确保安全、稳定运行的基础。随着电网规模的不断扩大,变电站中的设备随之赠多,与此同时,变电设备的技术含量越来越高,如果设备在运行中发生故障,不但会影响变电站的正常运行,而且这些设备的维修与更换费用相对较大,由此会给电力企业带来巨大的经济损失。通过对变电设备的有效维护,可以减少或杜绝故障,有助于经济效益的提升。变电站作为电力系统的关键组成部分,其设备的运行稳定与否关系重大,利用维护技术可以使变电设备保持长期、健康的运行状态,有利于推动电力企业持续发展。
2.远距离维护的整体安全性构建
依据整合运作体系下,变电站调度系统化的soa构建,在下图1进行展示,把调度环节和变电设备整合维护,达到调度工作和变电站资源有效共享,满足系统一体化的运作。
图1SOA系统构建展示图形
SOA系统的构建,其主要路线包含,调度中心和一体化平台,调度体系和变电设备管控体系,其在调度体系中,就可以对变电设备进行远距离的维修和保护。调度体系的侧运作于远程界面,变电设备侧开启远程运作的一系列服务,这两个环节,依据统一的线路,来运作远距离信息的交流活动。其次依据于以上运作活动,对远距离运作活动的安全维护进行阐述,增强远距离工作的有效性。其一,利用系统化的双因子手段进行载录活动,远程活动的管理工作人员,在进行登录和载人活动时,利用双因子手段运作,远程体制和依据信息来判断运作人员的身份,对其信息进行观察和判断,看其是否具有运作权限。其二,系统化的签名确认技术,在进行远距离信息传输活动时,调度环节会依据总体的运作路线,对请求的信息签名,其它电力运作环节会依据这一数字签名进行公正。其三,系统化的权限设计手段,电力运作设备的维护工作,会在信息里来搜索申请人员的署名,依据当下的定义要求,判断其有没有运作的权限。
3.维护系统的设计
3.1本地监控装置
大部分变电站的变电站端都有安装本地监控装置,其实是以RS232/RS485通讯方式连接原直流电源主监控装置。在对蓄电池组的电压、电流进行控制时,通过电池均衡采集子系统完成,通过电池智能放电子系统的相关功能来完成母线状态的切换、蓄电池放电等多种保护措施,保证了放电过程的安全性;能够采集到各馈线支路开关的位置和脱扣状况,可以采集到系统中直流电源的数据,进而对充电机的状态转换参数进行了修改。
3.2电池均衡采集子系统
一个电源模块和多个均衡采集模块共同组成了电池均衡采集系统,其系统的安装结构采用了下放式结构,其与本地监控装置进行通讯时是通过传感器网络来完成的。电源模块将蓄电池组的电压和电流采集到后,为其他的均衡模块提供了需要的充电电源;均衡采集模块在测量内阻时采用分段式放点法进行,当单体电池的电压与电池平均电压差比整定值变大时,要立即启动均衡模块,从而实现电池的高放低充,让电池的电压达到均衡水平以延长电池的使用寿命,提高直流电源系统的运行安全性。在接线方式方面,用可以插拔的端子接线方式,方便接线和维护操作,保险丝用带有自恢复性的,能够更好地预防短路和烧毁模块的现象发生,将系统的安全风险降到最低。
3.3运用好继电保护技术
继电保护技术是电力设备维修中主要技术之一。近年来,继电保护技术水平显著提升,其在电力设备维护中也得到了广泛使用。继电保护技术的运用,能够在较短时间内排除故障,因此继电保护技术是电力设备维修人员必须掌握的一项技术。一般情况下,维修人员采用继电保护技术时,首先进行信号回路、直流接地的诊断,查看其是否存在故障。如果存在故障,需要对电缆、相关装置进行检查,重点查看使用时间较长的设备,因为这些设备出现故障的几率较大。在查看过程中,发现已经出现老化的设备,应立即进行更换。在直流电检查工作中,为了确保维修人员的人身安全,直流电的电源开关应处于断开状态。如果信号回路存在故障,一般考虑是指示灯、光耦出现问题,最佳处理方式就是更换元件。如果是控制回路存在故障,则需要维修人员做全面的检修工作,电路应处于断开状态,查看指示灯的情况,接线是否出现错误以及回路操作的情况等,是否处于正常状态。
3.4添加新型互感设备
在电压互感器运行过程中,保险丝熔断是比较常见的故障问题之一,位于一次测和二次侧的保险丝对整个电路具有双重保护的作用,若是保险丝出现熔断,将会伴随出现滋滋的响声和焦糊的味道,甚至冒烟。此时,应当将变压器断开,在分别对各台变压器进行安全检查,如果只有一侧保险丝熔断,该侧的指示灯会随之熄灭,针对此类故障问题,可以采取如下方法进行解决处理:先将隔离开关拉起,对电压互感器的外部进行全面细致地检查,看是否存在较为明显的故障问题,同时还应对二次侧的保险丝进行检查,这样能够进一步提升系统的安全性。
4.电力系统远程监控中的相关问题分析
4.1传输数量及相关设备问题
在电力系统远程监控通讯通道传送过程中,让用户电量等数据用DTM连续码流的方式存在,对于此种电路输送信息,是把电力系统远程监控技术和光纤通讯有机融合的重要体现形式。在信息技术和互联网技术的快速提升中,用户持续增多让分组信息传送的诉求也持续增多。但是,因为分组信息传递带有较大的不确定性,加之连续码流与分组信号在传递过程中的质量问题,此便导致了电力系统远程监控中各种信息的传送,就一定要配置专门的传递设备,才可以避免各种设施对信号传递品质的不良影响。另外,还应当持续增大设备的容量,保证信号的传送品质,此也是电力系统远程监控中技术管控的重点。
4.2传输距离与信道容量问题
在距离较长的传输过程中,电力系统的运行信号必定会产生无通讯信号的损失,即便把电力系统远程监控和光纤通信技术有效融合,该问题依旧会让电力系统远程监控的质量有所下降。特别是在科技快速发展的当今,唯有消除了传输距离对传输信息的干扰,才可以更有效的进行监控,持续增多远距离设施。当前,在光纤通信技术中有一种比较先进的技术———光纤放大器技术,其是有效应对当前问题的重要举措。但是,在电力系统远程监控中应用此种技术也尽可以暂时的解决问题。另外,在光纤通信的信号持续发展过程中,通信信道容量也逐步变成了制约信号传输数量的一个重要因素,通信信道容量从之前的155Mb/s扩展为当前的10Gb/s,最高值乃至高达40Gb/s。电力系统远程监控与光纤通信的技术工作者唯有增大探究力度,才可以从根本上解决信道容量和传送距离的问题。
4.3设备维修时间不合理
我国供电企业虽然制定了设备维修制度,但是,维修的时间并没有明确规定,通常是在电力设备没有出现故障的情况下,停止维修工作。有时,电力设备故障,但由于没有维修时间不及时修复,致使许多设备停止运行,这对设备是巨大的磨损,缩短设备使用期限。正常运行的设备,需要定期开展保养工作,保养能够使设备处于一个良好的状态,安全运行,更重要的是能够延长设备的使用期限。
4.4检修与维护工作没有落实成详细的记录
为了保证电力设备检修与维护工作的全面性与彻底性,企业要求技术人员将其工作内容落实成详细的记录,但是很多工作人员都忽略了这一点,只是进行了简单的记录,甚至根本就没有生成任何形式的记录,只是后续的一些工作缺少理论依据以及维修决策的依据,严重影响了后续检修与维护工作的进行。
4.5负责电力设备维修的人员专业水平较低
电气设备维修是一项技术工作,而我国多数供电企业所雇佣的维修人员并不是高水平人员,并且负责电力设备维修的人员满足不了实际需要,出现严重的供不应求现象,导致电力设备得不到及时的维修,保养工作更是无从谈起。在这样的情况下,必然无法保证电力设备的无障碍运行。
5.远距离维护工作的重要技术
5.1双因子载入技术
在电力运行活动的调度阶段,人员用于执行远程链接并系统地使用双因素加载手段。系统的双因素加载方法基于电镀数字认证系统,在调度信息与用户指令之间建立紧密联系,然后开展认证活动。这个记录包括两个方面。首先,用户使用特殊的移动信息证书来确定他的身份。其次,在有人驾驶的事件中,正确的用户信息和数字密钥丢失。系统将使用用户的信息与引出的信息进行比较,避免使用用户的姓名并导致信息和数据的丢失。当使用双因素记录年度活动时,系统还会判断用户的远程使用权限,确保只有安全调度操作员才能登录和操作。
5.2系统化的签名手段
在电力调度活动中,为保证调度系统运行的数据信息的安全性,远距离传输的信息可以采用系统签名的方式进行保护和加密,同时覆盖用户的姓名保护和加密。工作时间。在远程操作活动中,增加使用用户的姓名信息。在变电站的后续维护中,可以设计使用权限,可以添加时间戳,不能保证不同操作信息的多样化,也可以保证单一的信息资源。进行有效的评估以避免单一重复。与时间戳不匹配的信息可归因于不利的信息系统。变电设备将直接设法阻断其与远程干线的连接,并且不会获得操作许可。在电力维护工作的信息可以被判断并允许运行之后,还有必要标记判断的时间。一般来说,操作信息在电镀过程中被传送到转换设备,并且消耗更少的时间。当变换设备收到远程信息处理维护信息时,其标记时间和当前操作的标记差距很大。转换设备的信息有可能导致非法操作和终止信息传输活动。只有当信息的时间戳与当前操作的时间相匹配,或者小于当前时间戳时,它才会继续运行。
6.系统设计
6.1客户端设计
客户端为基于Android系统的移动终端,分为普通用户端和诊断专家端。普通用户端主要功能如下。
⑴企业信息查询。查询当前用户所在企业的相关信息。
⑵设备信息查询。查询当前用户所在企业所有设备的基本信息。
⑶设备在线数据查询。包括用户所在企业所有设备的在线监测数据。
⑷未接受诊断查询。用户向诊断专家发出诊断邀请,但专家还未接受的诊断任务。
⑸已接受诊断查询。远程诊断专家已接受的故障诊断请求,同时用户可与相关专家进行交互。
⑹已完成诊断查询。已经完成的诊断任务,用户可查看诊断记录,同时对诊断结果进行评价。诊断专家端主要功能如下。
⑴诊断邀请查询。查询接受到的普通用户诊断邀请,并选择是否接受诊断请求。
⑵正在进行的诊断查询。查询已接受的所有诊断任务,通过选择相应的任务可查看故障设备相关数据,进入诊断状态。
⑶已完成诊断查询。查询已完成的诊断任务。
6.2、服务器端设计
服务器端包括:用户信息管理、专家信息管理、企业信息管理、设备参数信息管理、诊断信息管理、公告信息管理六个功能模块。各模块功能如下。
⑴用户信息管理。通过用户名查询相关普通用户基本信息,对用户信息进行增加、删除、查询和修改操作。用户信息管理主要管理用户在注册时所填写的基本信息,例如用户名、密码、单位名称、联系电话、邮箱、密保问题和密保答案等。
⑵专家信息管理。通过专家用户名或研究领域等查询相关专家注册时填写的信息,其操作和用户是一样的,这里不再复述。
⑶企业信息管理。该模块主要管理所有用户的单位信息,可进行增删查改操作。
⑷设备参数信息管理。包括用户上传的所有设备基础信息,包括设备型号、设备规格、额定容量、额定电压、额定电流、空载电流、短路电流等。可根据设备型号进行查找。正在运行的设备会根据所在用户单位进行分类,可查看正在运行设备的在线监控数据。其中,设备的在线实时数据由现场设备智能化监测系统采集,存储到该系统自带的实时数据库中,然后通过一些列接口转存到本地关系型数据库中。用户通过选择相应编号的设备,即可查看该设备在线数据。以变压器的在线数据为例,可查询变压器最近15天的8种特征气体(H2,CO,CO2,CH4,C2H2,C2H4,C2H6,总烃)的溶度。
7.电力系统设备远程维护系统工作原理
工作原理设备远程协同诊断是通过建立了动态诊断联盟,采用互联网通信技术,将不同地域、领域的诊断资源组织起来,并为相应的诊断资源(诊断专家)提供一个虚拟的远程协同诊断环境,在该环境中进行设备故障的远程协同诊断,以资源的集成实现了故障诊断的优化。设备远程协同诊断流程如下:
⑴普通用户在移动端设备上发处诊断邀请,同时上传设备相关信息(包括图片、在线数据等);
⑵故障诊断中心(服务器端)接收到用户的诊断邀请后,对该次诊断任务进行分析,根据故障特征选择合适的诊断专家,然后将诊断邀请转发送给这些诊断专家;
⑶诊断专家通过专家端移动设备查看接受到的诊邀请,并从服务器端下载相关信息,通过查看信息决定是否参与诊断,然后向诊断中心反馈诊断意向;
结束语
综上所述,中国电力系统远程监控任重而道远,相关人员必须不断加强对电力系统通信技术特别是光纤通信技术的研究,不断提高电力系统远程监控的应用水平。对于电力系统远程监测中的传输数量和相关设备问题,传输距离和信道容量问题以及加速向大都市区网络过渡的要求等问题,研究人员应该在满足不同需求的基础上增加这些问题电力用户。研究工作将得到全面解决,这些问题将得到解决,促进中国电力公司的进一步发展。
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