一种火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统，包括监测单元，包括中继层和设备层；以及，厂站层，包括智能监测处理单元和监测主站；以及，供电单元，包括厂用电交流电源和机组直流系统电源。本实用新型专利技术系统基于三层框架式结构设计，统一采用IEC61850通讯规约以太网口，确保后期火电厂扩建改造、状态监测系统升级的兼容性和扩充性；厂站层智能监测处理单元的开放式网络端口满足了在线监测主站、中继层各设备主IED的兼容性接入，设备运行状态监测数据经云计算和大数据AI算法处理后，可在设备早期故障时发出预警并自动生成报告，实现有针对性、有计划的现场核验和消缺，大幅降低运维人员“无差别”的核验工作量，提高了运维效率。提高了运维效率。提高了运维效率。

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统


[0001]本技术涉及发电设备在线监测
，特别是一种火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统。

技术介绍

[0002]火电厂发电设备运行状态在线智能监测是智慧电厂建设的重要内容。随着云计算和大数据等技术的迅猛发展，发电厂高度融合各项先进技术，推进生产过程智能化，建设智慧电厂，能够有效提升企业生产管理的智能水平。对火电厂发电设备进行智能化状态监测，可以有效评价设备运行的健康水平，可最大限度减少设备故障导致的发电量隐性损失，使得发电设备在全寿命周期内始终处于最佳发电状态，实现效益最大化。传统的发电设备状态参数获取方式仅依靠计划性停电进行检修试验来获取设备的绝缘老化和油中溶解气体成分等状态参数信息，现阶段该方式已不能满足发电机组长周期安全稳定运行的要求。为实现发电厂“被动预防性运维”到“主动预测性运维”的转变，目前以发电设备状态参数信息获取智能化、数据共享标准化和通信网络一体化为依托，借助高精度的状态感知技术和高传输性能的现场总线技术搭建的在线智能监测系统已逐渐成为智慧电厂建设的首选。
[0003]目前，针对火电厂发电设备的状态监测方式多基于单一设备层面进行设计，由于无统一的设计规范和技术标准，导致其在通讯规约、现场总线、报警阈值和数据库等方面差异较大，难以统一规范地进行数据集中、远程传输和分析。另外，这些系统的监测范围仅局限于某一中继层设备(例如发电机、变压器或容性设备)，若在全厂范围内实现一体化在线监测时，还需考虑不同厂家设备的兼容性以及同期测量方面的问题。后续随着发电厂不断地扩建改造，接入中继层的设备不断增多，整个监测平台还会出现增容困难，以及存在全厂通信协议不统一等问题。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。
[0005]鉴于上述和/或现有的火电厂发电机与变压器组运行状态监测系统中存在的问题，提出了本技术。
[0006]因此，本技术所要解决的问题在于现有的火电厂设备监测系统中，随着电厂扩建，监测平台增容困难，通信不统一。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统，其包括，监测单元，包括中继层和设备层；以及，厂站层，包括智能监测处理单元和监测主站；以及，供电单元，包括厂用电交流电源和机组直流系统电源；所述中继层包括发电机主IED、变压器主IED、容性设备主IED、电缆链路主IED；所述设
备层包括发电机监测模块、变压器监测模块、容性设备监测模块、电缆链路监测模块。
[0008]作为本技术所述火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统的一种优选方案，其中：所述发电机监测模块包括轴电压监测装置、轴电流监测装置、发电机局放监测装置、定子端部振动监测装置、转子转速监测装置。
[0009]作为本技术所述火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统的一种优选方案，其中：所述变压器监测模块包括局部放电监测装置、铁芯接地电流监测装置、油色谱监测装置、油面及绕组温度监测装置。
[0010]作为本技术所述火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统的一种优选方案，其中：所述容性设备监测模块包括电压互感器监测装置、电流互感器监测装置、避雷器监测装置、变压器套管监测装置。
[0011]作为本技术所述火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统的一种优选方案，其中：所述电缆链路监测模块包括电缆接地环流监测装置、电缆接头监测装置、电缆接头监测装置。
[0012]作为本技术所述火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统的一种优选方案，其中：所述发电机主IED与发电机监测模块之间、变压器主 IED与变压器监测模块之间、容性设备主IED与容性设备监测模块之间、电缆链路主IED与电缆链路监测模块之间均分别通过信号线相连，所述中继层和设备层均通过直流母线与所述供电单元连接。
[0013]作为本技术所述火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统的一种优选方案，其中：所述包括智能监测处理单元与所述中继层之间通过采用IEC61850通讯规约的以太网进行数据传输，所述智能监测处理单元与监测主站之间通过无线方式通讯。
[0014]作为本技术所述火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统的一种优选方案，其中：所述机组直流系统电源包括高频开关电源充电装置和蓄电池组，所述机组直流系统电源中的直流电是由厂用交流电源经高频开关电源充电装置整流后输出得到的。
[0015]本技术有益效果为：本技术系统基于三层框架式结构设计，采用统一的IEC 61850通讯规约以太网口，确保了后期火电厂扩建改造、状态监测系统升级的兼容性和扩充性；厂站层智能监测处理单元的开放式网络端口满足了在线监测主站、中继层各设备主IED的兼容性接入，全厂发电设备运行状态监测数据(含发电机、变压器、容性设备及电缆链路等)经云计算和大数据AI 算法处理后，可在设备早期故障时发出预警信号，并自动生成设备健康状态评估报告，实现有针对性、有计划的现场核验和消缺，大幅降低了以往运维人员“无差别”的核验工作量，提高了运维效率；本技术系统设备除采用常规的机组直流系统电源供电外，还采用蓄电池组作为备用电源，提升了设备运行的可靠性，对提高电气设备的巡检效率、消除设备故障隐患，减少甚至消除机组非停现象都有着积极的推动作用。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0017]图1为火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统结构的原理框图。
具体实施方式
[0018]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
[0019]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0020]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0021]实施例1
[0022]参照图1，为本技术第一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统，其特征在于：包括，监测单元(100)，包括中继层(101)和设备层(102)；以及，厂站层(200)，包括智能监测处理单元(201)和监测主站(202)；以及，供电单元(300)，包括厂用电交流电源(301)和机组直流系统电源(302)；所述中继层(101)包括发电机主IED(101a)、变压器主IED(101b)、容性设备主IED(101c)、电缆链路主IED(101d)；所述设备层(102)包括发电机监测模块(102a)、变压器监测模块(102b)、容性设备监测模块(102c)、电缆链路监测模块(102d)。2.如权利要求1所述的火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统，其特征在于：所述发电机监测模块(102a)包括轴电压监测装置(102a
‑
1)、轴电流监测装置(102a
‑
2)、发电机局放监测装置(102a
‑
3)、定子端部振动监测装置(102a
‑
4)、转子转速监测装置(102a
‑
5)。3.如权利要求2所述的火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统，其特征在于：所述变压器监测模块(102b)包括局部放电监测装置(102b
‑
1)、铁芯接地电流监测装置(102b
‑
2)、油色谱监测装置(102b
‑
3)、油面及绕组温度监测装置(102b
‑
4)。4.如权利要求3所述的火电厂发电机与变压器组运行状态在线智能监测系统，其特征在于：所述容性设备监测模块(102c)包括电压互感器监测装置(102c
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶俊锋，黄修喜，蔡琼峰，曾维哲，刘德干，黄文斐，梁总，莫树良，
申请(专利权)人：华能海南发电股份有限公司东方电厂，
类型：新型
国别省市：