4月26日,我國第1個(gè)大規模抽水蓄能人工智能數據分析平臺——南方電網(wǎng)抽水蓄能人工智能數據分析平臺XS-1000D投入運行。該平臺的投運實(shí)現了裝機容量為1028萬(wàn)千瓦的7座抽水蓄能電站、34臺機組設備的數據智能巡檢、狀態(tài)智能診斷和運維模式變革,標志著(zhù)我國近四分之一在運裝機容量的抽水蓄能設備由傳統線(xiàn)下人工管理向線(xiàn)上智能管理轉變,每年可創(chuàng )造經(jīng)濟效益約1760萬(wàn)元。
抽水蓄能電站具有上、下兩個(gè)水庫,夜間用電低谷時(shí),使用電能將山下水庫的水抽到山上,在白天用電高峰時(shí),再放水發(fā)電,相當于把電存儲起來(lái),實(shí)現隨時(shí)調用,被稱(chēng)為電網(wǎng)的“蓄電池”“穩壓器”和“調節器”,是目前技術(shù)*成熟、經(jīng)濟性*優(yōu)、*具大規模開(kāi)發(fā)條件的電力系統綠色低碳清潔靈活調節電源。當前,我國正加快規劃建設新型能源體系,為滿(mǎn)足風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源大規模、高比例接入電力系統的迫切需求,抽水蓄能電站正以從未有過(guò)的速度加快開(kāi)發(fā)建設。
與此同時(shí),抽水蓄能電站的工程規模大、機電設備多、系統結構復雜。僅以1臺*廣泛使用的30萬(wàn)千瓦機組為例,約有4大類(lèi)、20臺套關(guān)鍵設備部件,年度日常檢修項目就多達400余個(gè),約需850人日才能完成。2018年起,南方電網(wǎng)啟動(dòng)了人工智能數據分析技術(shù)在抽水蓄能領(lǐng)域的研究應用工作,通過(guò)推進(jìn)設備運維智能化不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
概述(LYPCD-4000在線(xiàn)局放分析儀易于維護,使用簡(jiǎn)單)
系統介紹(LYPCD-4000在線(xiàn)局放分析儀易于維護,使用簡(jiǎn)單)
可配合使用特高頻傳感器、TEV傳感器、聲電組合傳感器、超聲傳感器和寬頻帶電流互感器(HFCT)在線(xiàn)檢測變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜、GIS、電纜接頭等高壓設備的局部放電情況。攜帶方便、測量快速,抗干擾能力強,便于現場(chǎng)使用。
其配置軟件具有實(shí)時(shí)波形圖、*大峰值顯示、定位等功能,軟件也可以詳查分析某個(gè)相位波形,窗口隨意放大和縮小,也可以對該段數據進(jìn)行頻譜分析,分析放電波形的頻譜含量,使放電波形之間更具可比性,全方位統計分析試驗數據,減少試驗中非穩定性因素對試驗結果的影響。
LYPCD-4000在線(xiàn)局放分析儀易于維護,使用簡(jiǎn)單采用自動(dòng)或手動(dòng)記錄保存試驗數據和瞬態(tài)放電波形,提供后期數據分析參考。
技術(shù)參數(LYPCD-4000在線(xiàn)局放分析儀易于維護,使用簡(jiǎn)單)
技術(shù)特性
|
|
通道數
|
2/4個(gè)電信號接口,1個(gè)外同步接口
|
采樣率
|
*大200MSa/s
|
采樣精度
|
12bit
|
量程范圍
|
100dB
|
量程切換
|
0-9共10檔
|
頻帶范圍
|
1Hz-60MHz
|
本量程非線(xiàn)性誤差
|
5%
|
檢測靈敏度
|
≥5pC(實(shí)驗室條件下);≥10pC(現場(chǎng)條件下)
|
圖譜顯示方式
|
二維PPRS顯示、三維PRPD顯示、正弦顯示、統計、頻譜(AE)5種顯示
|
電源模式
|
內置鋰電池/AC 220V
|
顯示
|
|
顯示屏
|
6.5寸 TFT真彩色觸摸液晶顯示屏
|
分辨率
|
640×480
|
存儲
|
|
物理存儲
|
4GB
|
硬盤(pán)
|
32G固態(tài)硬盤(pán) 用于存儲試驗記錄及試驗數據
|
接口
|
|
RS232*1
|
用于與PC機同步傳輸接口
|
USB*2
|
可外接鼠標鍵盤(pán),以及外接移動(dòng)存儲設備
|
電源模式
|
電池供電(16.8V鋰電池)+外置電源(220V AC)
|
電信號接口
|
2/4路BNC接口,用于信號輸入
|
E-Trig接口
|
外同步接口
|
網(wǎng)口*1
|
用于連接網(wǎng)絡(luò )
|
接地鈕
|
外部接地用
|
通用說(shuō)明
|
|
CPU
|
主頻1.6GHz
|
系統
|
WIN7
|
使用環(huán)境溫度
|
-20℃至60℃
|
存儲環(huán)境溫度
|
-20℃至85℃
|
尺寸
|
280*190*80 mm
|
重量
|
3.5kg
|
配置清單
|
主機
|
用于信號采集、波形顯示、數據處理、存儲
|
超聲波傳感器
|
用于測量局部放電產(chǎn)生的超聲波信號
|
檢測頻帶
|
20~200kHz
|
靈敏度
|
≤10 pC
|
增益
|
100dB
|
超高頻傳感器(UHF)
|
用于測量GIS中局部放電產(chǎn)生的超高頻信號
|
檢測頻率
|
300~1500MHz
|
HFCT(高頻電流互感器)
|
用于測量設備接地線(xiàn)中通過(guò)的局部放電信號
|
檢測波段
|
500kHz~30MHz
|
檢測靈敏度
|
-100dB/10pC
|
TEV傳感器
|
用于測量開(kāi)關(guān)柜等高壓設備局部放電、定位
|
信號采集
|
電容式
|
檢測頻率
|
3~100MHz
|
測量范圍
|
-20~60dB/mV
|
聲電組合探測器
|
用于測量電纜接頭局部放電
|
超聲波傳感器
|
用于測量電纜接頭局部放電產(chǎn)生的超聲波信號
|
中心頻率
|
40kHz
|
靈敏度
|
≤10 pC
|
電信號傳感器
|
用于測量電纜接頭局部放電產(chǎn)生的電磁波信號
|
檢測頻帶
|
20k~1MHz
|
靈敏度
|
≤10 pC
|
引用標準(LYPCD-4000在線(xiàn)局放分析儀易于維護,使用簡(jiǎn)單)
高壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備標準的共用技術(shù)要求 DL/T 593
3.6kV~~40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 DL/T 404
3.6kV~~40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 GB 3906
局部放電測量GB/T 7354
電力設備局部放電現場(chǎng)測量導則 DL/T 417
高電壓試驗技術(shù) 第1部分:一般試驗要求 GB/T 16927.1
高電壓試驗技術(shù) 第2部分:測量系統 GB/T 16927.2
高電壓試驗技術(shù) 第3 部分: 現場(chǎng)試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
各種高壓設備測量
1、概述
該局部放電在線(xiàn)監測系統是我公司總結幾十年局放檢測經(jīng)驗,運用*新技術(shù)手段實(shí)現的高性能數字化局部放電在線(xiàn)監測系統。該裝置采用高精度采集卡進(jìn)行A/D轉換,可實(shí)現被監測高壓設備的實(shí)時(shí)數據監測與統計分析功能。
該系統采用多種抗干擾措施,能夠有效的去除現場(chǎng)環(huán)境中的干擾,準確提取局部放電信號,判斷設備運行狀況;通過(guò)以太網(wǎng)把放電量值、報警事件等監測數據定期上傳到遠方的數據中心服務(wù)器,利用數據中心服務(wù)器上運行的后臺軟件可獲取現場(chǎng)的監測數據并進(jìn)行統計與分析,與此同時(shí)數據中心服務(wù)器還可以遠程登錄現場(chǎng)監測單元,觀(guān)測實(shí)時(shí)波形,對設備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行更加系統的評估。
數據中心的服務(wù)器程序運行于固定IP地址的計算機上,可同時(shí)監測多個(gè)設備,并實(shí)時(shí)顯示每一個(gè)登入設備的放電信號,能根據參數設定,定期保存已登入的監測設備從現場(chǎng)傳來(lái)的數據,以便日后隨時(shí)查閱分析。
2、組成及原理
該局部放電在線(xiàn)監測系統由局放傳感器、現場(chǎng)監測單元、遠程監控計算機以及局部放電監測軟件組成。
3、各組成單元
3.1 局放傳感器
局放傳感器可以是接觸式超聲波傳感器、非接觸式超聲波傳感器、TEV傳感器、特高頻傳感器及寬頻帶電流互感器,通過(guò)50Ω同軸電纜將信號傳遞到在線(xiàn)監測單元。
3.2 現場(chǎng)監測單元
接收前端傳感器的各種局部放電模擬信號,對多路信號進(jìn)行信號調理、噪聲去除、A/D轉換、干擾處理、數據處理、放電量顯示、超標報警,并將實(shí)時(shí)數據通過(guò)以太網(wǎng)上傳至后臺。
3.3 后臺監測計算機
通過(guò)網(wǎng)絡(luò )遠程連接服務(wù)器,實(shí)現后臺監測計算機的所有功能,根據現場(chǎng)各監測系統送來(lái)的信號建立故障監測數據庫,并顯示各現場(chǎng)監測系統監測到的局放強度變化趨勢及超標報警等信息。
4、現場(chǎng)監測單元技術(shù)性能指標
通道數
|
2/4個(gè)電信號接口(可擴展)
|
采樣率
|
*大200MGa/s
|
采樣精度
|
12bit
|
量程范圍
|
0.01mV~20V/100dB
|
頻帶范圍
|
10kHz-100MHz
|
本量程非線(xiàn)性誤差
|
5%
|
電源模式
|
220V AC
|
顯示
|
|
顯示屏
|
6.5寸 TFT真彩色觸摸液晶顯示屏
|
分辨率
|
640×480
|
操作
|
外接USB鼠標鍵盤(pán)操作
|
存儲
|
|
物理存儲
|
4GB
|
硬盤(pán)
|
32G固態(tài)硬盤(pán) 用于存儲試驗記錄及試驗數據
|
接口
|
|
USB*2
|
可外接鼠標鍵盤(pán),以及外接移動(dòng)存儲設備
|
電信號接口
|
2/4路BNC接口,用于信號輸入
|
網(wǎng)口*1
|
用于連接網(wǎng)絡(luò )
|
通用說(shuō)明
|
|
CPU
|
主頻1.6GHz
|
系統
|
WIN7
|
使用環(huán)境溫度
|
-20℃至60℃
|
存儲環(huán)境溫度
|
-20℃至45℃
|
5、后臺軟件功能特點(diǎn)
●軟件系統以Win7為平臺,640*480的屏幕分辨率。
可分析顯示各監測設備的實(shí)時(shí)放電波形等。
可遠程顯示各監測設備的放電量。
放電量歷史趨勢圖等數據可連續自動(dòng)保存,并可隨時(shí)查看統計與分析。
各種監測數據指標超出警戒值時(shí),可自動(dòng)給出報警提示。
“我們現在很多設備是依靠云端數據智能巡檢,不用再駐守現場(chǎng)了,這套系統就好像一個(gè)云端的大腦在幫助我們進(jìn)行思考和解決重復、機械的工作”,南網(wǎng)儲能修試公司機械檢修作業(yè)員鄒佳衡自豪地說(shuō)到。然而,要讓“機器”代替“人”來(lái)巡檢絕非易事。在占地不到30平方米的抽水蓄能大數據中心主機柜里,接入的設備測點(diǎn)超過(guò)31萬(wàn)個(gè),范圍涵蓋了廣泛分布在7座抽水蓄能電站的一次、二次設備及通信網(wǎng)絡(luò ),形成了規模浩大、品類(lèi)齊全的設備大數據狀態(tài)感知體系。
據了解,我國電力設備在線(xiàn)監測技術(shù)的探索應用已超過(guò)20年,但由于存在管理標準不統一、故障報警功能不完善、不同系統不兼容等問(wèn)題,大范圍的綜合管理平臺始終難以建立。“平臺建設之初,我們就認識到,建立統一標準的數據體系才能有高質(zhì)量的數據基礎,才能結合實(shí)際開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的數據分析功能。如果做不到這一點(diǎn),大數據技術(shù)就只能成為人工的助手和參考,實(shí)現不了真正的人工智能替代”,南網(wǎng)儲能修試公司副總經(jīng)理鞏宇介紹說(shuō)。
為此,平臺研發(fā)團隊足足用了38個(gè)月的時(shí)間,才將7個(gè)電站近60個(gè)設備系統的31萬(wàn)個(gè)測點(diǎn)數據,通過(guò)統一標準的數據體系,接入到綜合處理單元進(jìn)行數據采集,再由服務(wù)器“上云”。經(jīng)過(guò)艱巨嚴格的數據治理后,數據質(zhì)量達到了使用需求,云端服務(wù)器能夠對設備數據進(jìn)行多維度分析,直觀(guān)、可視化地展示電站各級設備狀態(tài)。XS-1000D分別用“綠黃橙紅”對應“正常、注意、異常、嚴重”四種機組整體狀態(tài),提供電壓、電流、溫度、壓力、振擺、軸心軌跡等從簡(jiǎn)單到復雜的機組全狀態(tài)、多維度數據智能分析。發(fā)現數據異常后,對故障精準排查,完成“電站群—電站—機組—系統—部件—單一算法”的“貫穿式”數據鉆取分析,實(shí)現對設備非正常狀態(tài)原因的“抽絲剝繭”。這樣能使技術(shù)人員關(guān)注的數據范圍快速從一個(gè)宏觀(guān)的面,逐步下鉆聚焦到一個(gè)*基本的算法結果上,快速掌握設備各層級的數據信息,找到異常原因。
基于XS-1000D強大的數據分析功能,技術(shù)人員既能快速評估蓄能機組總體狀態(tài),又能快速定位到風(fēng)險薄弱的部件環(huán)節,即便剛參加工作不久的新員工也能輕松駕馭平臺。2023年3月6日,南網(wǎng)儲能修試公司自動(dòng)化檢修部新員工王彬收到系統發(fā)送的信息“某蓄能電站機組設備狀態(tài)評價(jià)為‘注意’”,且被相關(guān)算法進(jìn)一步分析確定為“機械制動(dòng)時(shí)長(cháng)異常,已超出正常范圍30秒”。經(jīng)現場(chǎng)確認,設備因密封損壞、油霧外溢導致剎車(chē)效率降低,部件更換后即恢復正常,及時(shí)消除了事故隱患。
上海來(lái)?yè)P電氣轉載其他網(wǎng)站內容,出于傳遞更多信息而非盈利之目的,同時(shí)并不代表贊成其觀(guān)點(diǎn)或證實(shí)其描述,內容僅供參考。版權歸原作者所有,若有侵權,請聯(lián)系我們刪除。