一、系統(tǒng)概述

變電設(shè)備狀態(tài)檢修是目前電力系統(tǒng)提高檢修效率，降低檢修成本的有效手段。隨著專家系統(tǒng)的不斷發(fā)展，先進(jìn)技術(shù)將一些不能依靠數(shù)據(jù)推導(dǎo)和計(jì)算的故障診斷帶入了一個(gè)新的領(lǐng)域，它可利用系統(tǒng)建立的專家數(shù)據(jù)庫和推理機(jī)，以及系統(tǒng)本身具有的自學(xué)習(xí)能力進(jìn)行有效可靠的故障診斷，使得設(shè)備狀態(tài)的判斷更加準(zhǔn)確和及時(shí)。對(duì)于眾多變電設(shè)備來說，根據(jù)以往運(yùn)行故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，變壓器的故障率在運(yùn)行故障中能夠占到70%以上，也就是說變壓器安全可靠的運(yùn)行是變電站正常穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此對(duì)于變壓器的在線監(jiān)測(cè)和故障診斷是目前狀態(tài)檢修的重要課題。

變電設(shè)備智能診斷系統(tǒng)從電力變壓器著手，對(duì)運(yùn)行中的變壓器做出早期預(yù)診斷，并在統(tǒng)一平臺(tái)的基礎(chǔ)上對(duì)其他變電設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和管理。系統(tǒng)將利用專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分布計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，以在線監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)、檢修運(yùn)行數(shù)據(jù)、專家經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)變壓器等關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷分析，從而確定設(shè)備故障部位，提供故障預(yù)警及檢修建議，為管理者或運(yùn)行人員提供有力及時(shí)的決策依據(jù)。

二、系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

變電設(shè)備智能診斷系統(tǒng)整體架構(gòu)如下圖所示：

1、后臺(tái)狀態(tài)診斷分析中心：診斷分析層是變壓器智能診斷系統(tǒng)的核心部分，主要完成對(duì)變壓器的在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)診斷分析。

2、 設(shè)備數(shù)據(jù)交換層：這部分是一個(gè)中間數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，采用裝置的形式。

3、現(xiàn)場(chǎng)采集層：現(xiàn)場(chǎng)采集層是變壓器在線檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來源，智能診斷系統(tǒng)的大部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都來源于此。

三、后臺(tái)系統(tǒng)功能介紹

1、變壓器運(yùn)行檔案管理

對(duì)變壓器進(jìn)行詳細(xì)全面的建立檔案，包括變壓器投運(yùn)前的詳細(xì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及投運(yùn)以后人工的試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)、缺陷故障記錄、運(yùn)行檢修記錄。通過這些記錄數(shù)據(jù)，可以幫助專業(yè)人可以比較完整地了解變壓器的出身和歷史。

2、變壓器在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

變壓器在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)內(nèi)容的范圍可以根據(jù)實(shí)際采用的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行配置，后臺(tái)在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)則在最大限度上發(fā)揮前端采集設(shè)備以及SCADA系統(tǒng)的作用。

3、在線歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)瀏覽

大型電力變壓器有些故障的發(fā)展是有一個(gè)過程的，系統(tǒng)通過比如曲線形式直觀展示在線數(shù)據(jù)的歷史演變特點(diǎn)，可以幫助專業(yè)人員分析變壓器是否有故障在發(fā)展。

4、變壓器狀態(tài)診斷分析

變壓器狀態(tài)診斷分析是后臺(tái)診斷分析軟件的核心部分，系統(tǒng)通過專家推理規(guī)則以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法綜合征兆現(xiàn)象、在線數(shù)據(jù)以及運(yùn)行檔案對(duì)引起征兆現(xiàn)象和在線數(shù)據(jù)特點(diǎn)的故障原因作出一個(gè)合理科學(xué)的分析，為變壓器的運(yùn)行檢修提供合理科學(xué)的指導(dǎo)。

5、知識(shí)庫管理

系統(tǒng)提供對(duì)規(guī)則集、故障集、征兆集以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本集的維護(hù)功能;還提供神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)后的權(quán)閾值文件，體高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析使用。

6、系統(tǒng)管理部分

系統(tǒng)管理部分主要包括，系統(tǒng)操作用戶管理、系統(tǒng)賦權(quán)管理、設(shè)備數(shù)據(jù)交換裝置注冊(cè)、監(jiān)測(cè)信息配置管理等。

四、系統(tǒng)特色

1、系統(tǒng)的整體架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)分布式應(yīng)用架構(gòu)，中間設(shè)備交換裝置來保證系統(tǒng)可以適應(yīng)前端多種類型的信息采集單元。

2、后臺(tái)診斷分析中心

具有自學(xué)習(xí)性，在實(shí)踐應(yīng)用中系統(tǒng)能提高診斷分析水平，現(xiàn)有的大量知識(shí)庫保證系統(tǒng)投運(yùn)之時(shí)已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)脑\斷水平。總線結(jié)構(gòu)(bus-mastering)的設(shè)計(jì)也保證了系統(tǒng)良好的拓展性。

3、設(shè)備數(shù)據(jù)交換層

采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC-61850的規(guī)范設(shè)計(jì)，保證對(duì)前端采集單元更好的適應(yīng)性;多種通訊模式的兼容能力，可以兼容RS232、RS485、以及CAN總線等通訊模式。

4、診斷算法硬件加速模塊

采用高效率的處理器實(shí)現(xiàn)診斷算法的加速，數(shù)據(jù)處理的速率鋒值可達(dá)640Mbit/S,極大提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。