1、ICS29.240Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW5342010变电设备在线监测系统技术导则Technicalguideforon-linemonitoringsystemoftransformationequipment2011-04-28发布2011-04-28实施国家电网公司发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14技术原则25系统架构25.1系统框架25.2过程层25.3间隔层25.4站控层26监测系统选用与配置原则36.1选用原则36.2配置原则37功能要求47.1在线监测装置功能47.2综合监测单元功
2、能47.3站端监测单元功能48通信要求48.1一般性要求48.2监测装置通信要求58.3综合监测单元通信要求58.4站端监测单元通信要求59技术要求59.1总体技术要求59.2监测装置技术要求59.3综合监测单元技术要求59.4站端监测单元技术要求510在线监测系统的试验、调试、验收6附录A（规范性附录）在线监测系统框架图7附录B（规范性附录）变电设备状态监测数据接入规范9编制说明15前言为规范变电设备在线监测系统的规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，促进变电设备在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性，制定本标准。本导则附录A和附录B为规范性附录。本导则由
3、国家电网公司生产技术部提出并负责解释。本导则由国家电网公司科技部归口。本导则主要起草单位：中国电力科学研究院本导则参加起草单位：华东电网有限公司本导则主要起草人：高克利、阎春雨、毕建刚、是艳杰、毛光辉、刘明、彭江、王峰、乐振春、袁帅、王献丽、鞠登峰、李忠晶、杨圆、姚巍变电设备在线监测系统技术导则1范围本技术导则规定了变电设备在线监测系统的系统架构、监测系统选用与配置原则、功能要求和技术要求等方面的内容。本技术导则适用于国家电网公司所属各单位的变压器、电抗器、断路器、气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）、电容型设备、金属氧化物避雷器等变电设备在线监测系统的选用。2规范性引用文件下列文件对于
4、本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。DL/T860变电站通信网络和系统DL/T1146DL/T860实施技术规范Q/GDW168输变电设备状态检修试验规程Q/GDW383智能变电站技术导则Q/GDWZ410高压设备智能化技术导则Q/GDWZ414变电站智能化改造技术规范Q/GDW561输变电设备状态监测系统技术导则3术语和定义DL/T860、Q/GDW168、Q/GDW383、Q/GDWZ410中确立的以及下列术语和定义适用于本导则。3.1在线
6、tionsidemonitoringunit以变电站为对象，承担站内全部监测数据的分析和对监测装置、综合监测单元的管理。实现对监测数据的综合分析、预警功能，以及对监测装置和综合监测单元设置参数、数据召唤、对时、强制重启等控制功能，并能与主站进行标准化通信。3.4在线监测系统on-linemonitoringsystem在线监测系统主要由监测装置、综合监测单元和站端监测单元组成，实现在线监测状态数据的采集、传输、后台处理及存储转发功能。3.5电容型设备capacitiveequipment采用电容屏绝缘结构的设备，如电容型电流互感器、电容式电压互感器、耦合电容器、电容型套管等。3
7、.6全电流totalcurrent在正常运行电压下，流过变电设备主绝缘的电流。全电流由阻性电流和容性电流组成。3.7面向服务的体系结构Service-OrientedArchitecture；SOA面向服务的体系结构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。4技术原则4.1安全、可靠在线监测系统的接入不应改变一次电气设备的完整性和正常运行，能准确可靠地连续或周期性监测、记录被监测设备的状态参数及特征信息，监测数据应能反映设备状态，并且系统具有自检
8、、自诊断和数据上传功能。4.2先进、成熟在线监测系统具有测量数字化、功能集成化、通信网络化、状态可视化等主要技术特征，符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。4.3灵活、高效在线监测系统的配置可根据被监测设备的重要性、监测装置的可靠性、维护及投入成本等灵活选择。4.4标准、统一在线监测系统应以变电站为对象，建立统一的状态监测、分析、预测和预警平台，建立统一的通信标准。5系统架构5.1系统框架变电设备在线监测系统一般采用总线式的分层分布式结构，分为过程层、间隔层和站控层。对于过程层到间隔层未采用DL/T860通信标准的在线监测系统，应在间隔层配置综合监测单元，实现在线监测装置通信标
11、一年以上的挂网运行证明；d）变电设备在线监测系统配置，应以变电站（集控站）为对象，综合考虑各种变电设备需求，制定具备统一信息平台的配置方案；e）变电设备在线监测系统功能、结构、数据通信等技术要求需满足本导则及变电设备在线监测装置通用技术规范等标准的要求；f）随主设备配套的在线监测系统功能、结构、数据通信等技术要求，也须满足本导则及变电设备在线监测装置通用技术规范等标准的要求。6.2配置原则基于在线监测技术的发展水平、在线监测系统应用效果以及变电设备重要程度，在线监测系统配置原则如下：a）变压器、电抗器：1）750千伏及以上电压等级油浸式变压器、电抗器应配置油中溶解气体在线监测装置；2）400
13、级变压器宜预留供日常检测使用的超高频传感器及测试接口，以满足运行中开展局部放电带电检测需要；对局部放电带电检测异常的，可根据需要配置局部放电在线监测装置进行连续或周期性跟踪监视；8）220千伏及以上电压等级变压器可预埋光纤测温传感器及测试接口。b）断路器及GIS（含HGIS）：1）500千伏及以上电压等级SF6断路器或220千伏及以上电压等级GIS可根据需要配置SF6气体压力和湿度在线监测装置；2）220千伏及以上电压等级GIS应预留供日常检测使用的超高频传感器及测试接口，以满足运行中开展局部放电带电检测需要；对局部放电带电检测异常的，可根据需要配置局部放电在线监测装置进行连续或周期性跟踪监视
14、；3）220千伏及以上电压等级SF6断路器及GIS可逐步配置断路器分合闸线圈电流在线监测装置。c）电容型设备：1）220千伏及以上电压等级变压器（电抗器）套管可配置在线监测装置，实现对全电流、tand、电容量、三相不平衡电流或不平衡电压等状态参量的在线监测；2）对于110千伏（66千伏）电压等级电容型设备存在以下情况之一的宜配置在线监测装置：存在潜伏性绝缘缺陷；存在严重家族性绝缘缺陷；运行位置特别重要。3）倒立式油浸电流互感器、SF6电流互感器因其结构原因不宜配置在线监测装置。d）金属氧化物避雷器：220千伏及以上电压等级金属氧化物避雷器宜配置阻性电流在线监测装置。e）其它在线监测装置
18、通信协议，推荐采用符合DL/T860标准的通信协议；d）基于DL/T860标准的变电设备在线监测系统宜采用l00M及以上高速以太网作为通信网络。8.2监测装置通信要求监测装置应该采用统一的通讯协议与综合监测单元通信。直接与站端监测单元通信，应采用DL/T860.92标准。8.3综合监测单元通信要求综合监测单元支持多种协议的转换，采用DL/T860.81标准与站端监测单元通信。8.4站端监测单元通信要求站端监测单元应具有CAC的功能与上层平台通信。9技术要求9.1总体技术要求a）连续或周期性监测、记录被监测设备状态的参数。及时有效地跟踪设备的状态变化，有利于预防事故的发生；b）根据监测数
19、据能够有效判断被监测设备状况，以便调整设备试验周期，减少不必要的停电试验，或对潜伏性故障进行预警；c）在线监测系统宜具备多种输出接口，具有与其他监控系统间按统一通信规约相连的接口；系统还宜具有多种报警输出接口，既可以通过其他监控系统报警，又可接常规报警装置；d）在线监测系统的软件具有良好的人机界面，操作简单，便于运用；e）在满足故障判断要求的前提下，装置和单元的结构应简单，使用维护应方便；f）应严格遵照电力二次系统安全防护总体方案和变电站二次系统安全防护方案的要求，实现在线监测数据安全接入主站（如身份认证、数据加解密等），确保信息安全。g）在线监测系统设计寿命一般应不少于8年；对于预埋在设备内
20、部的传感器，其设计寿命应不少于被监测设备的使用寿命。9.2监测装置技术要求a）监测装置向上层单元传送经过信号调理、模数转换和预处理的被监测设备状态监测数据，以及接受上层单元下传的参数配置、数据召唤、对时、强制重启等控制命令；b）监测装置安装在被监测设备附近，需要对信号与电路实施有效的隔离和绝缘，其电源也应采用合适的隔离措施。9.3综合监测单元技术要求a）综合监测单元向站端监测单元传送经过计算模型生成的站端监测单元可以直接利用的标准化数据以及简单的分析结果和预警信息，并接收上层单元下传的更新分析模型、更新配置、数据召唤、对时、强制重启等控制命令；b）重要的综合监测单元，应该具有备用单元；c）综合
21、监测单元安装在被监测设备附近，需要对信号与电路实施有效的隔离和绝缘，其电源也应采用合适的隔离措施。9.4站端监测单元技术要求a）站端监测单元向上层传送经过深度加工的数据（即“熟数据”）、分析诊断结果、预警信息以及根据上层需求定制的数据，并接受上层单元下传的下装分析模型、参数配置、数据召唤、对时、强制重启等控制命令；b）站端监测单元的安全性和可靠性直接影响全系统稳定运行，应采用主备设计（即主机出故障后，备用计算机能代替主机运行），其电源应采用UPS供电，通信模板应采用良好隔离措施，以防止由于异常干扰电压损坏主机。还应有防止主机“死机”的措施；c）计算机系统应安装完整、安全、可靠的操作系统、应用软
22、件和数据库软件；d）宜分别建立历史数据库和实时数据库，历史数据库应能存放5年以上的历史数据，实时数据库存放最近的实测数据；e）应能根据生产运行需要及变电站设备变更的实际状况，对监测系统进行配置和修改；f）对装置厂商开放在线监测系统的数据结构，负责解释其含义；对监测系统数据分析算法进行封装，用适应CAC的标准接口提供给上层平台调用；g）应具有专门软硬件设备，对操作系统数据库系统应用软件系统及其它软件和数据进行管理、维护、备份和故障恢复。10在线监测系统的试验、调试、验收10.1试验10.1.1型式试验在线监测装置、综合监测单元及站端监测单元在设计完成后，为了验证产品能否满足技术规范的全部要求，对
23、试制出来的新产品进行的定型试验。只有通过型式试验，该产品才能正式投入生产。10.1.2出厂试验在线监测装置、综合监测单元及站端监测单元出厂前在正常试验条件下逐个按规定进行例行检验，检验合格后，附有合格证，方可允许出厂。10.1.3入网检测试验入网检测是对待挂网运行的在线监测装置、综合监测单元及站端监测单元进行的检测，试验合格后，方可正式投运。10.1.4现场试验现场试验是现场运行单位或具有资质的检测单位对现场待测装置性能进行测试。现场试验一般分三种情况：a）正式投运前；b）对装置进行的例行校验；c）怀疑装置有故障时。10.1.5特殊试验根据应用需求，需要增补的试验项目。10.2调试调试主要针对
24、监测装置、综合监测单元、站端监测单元及其功能实现。具体调试包括两个部分，一是各个装置或单元的功能调试，包括数据采集、存储、显示、分析、预警等；二是监测系统整体调试，主要检验在线监测系统各层之间的信息交互情况，检验结果应符合设计要求。10.3验收依据变电设备在线监测系统安装验收规范及技术协议进行验收，验收资料应包括完备的型式试验报告、出厂试验报告、特殊试验报告、现场调试报告和现场验收报告，且均符合系统的技术要求。附录A（规范性附录）在线监测系统框架图图A.1在线监测系统框架图之一图A.2在线监测系统框架图之二附录B（规范性附录）变电设备状态监测数据接入规范B.1概述变电设备状态检测数据接入规
25、范用于规范变电站综合监测单元和站端监测单元之间，以及变电站站端监测单元与网省侧主站或集控中心之间的信息交换内容，为信息共享和各类专业应用功能的设计和开发提供基本依据。B.2编码规范B.2.1监测类型代码监测类型编码是指监测类型的唯一标识。标识编码由三段六位字符组成。第一段为监测专业（输电/变电），采用2位数字码；第二段为数据分类，为14分别表示变压器/电抗器、电容型设备、金属氧化物避雷器、断路器/GIS监测类型；第三段采用3位流水号标识。监测类型代码见表B.1。表B.1监测类型代码变电设备监测内容类型编码备注变压器/电抗器局部放电02100102表示变电专业，下同油中溶解气体021002微水
26、021003铁心接地电流021004顶层油温021005绕组光纤测温021006变压器振动波谱021007有载分接开关021008变压器声学指纹021009电容型设备绝缘监测022001金属氧化物避雷器绝缘监测023001断路器/GIS局部放电024001分合闸线圈电流波形024002负荷电流波形024003SF6气体压力024004SF6气体水分024005储能电机工作状态024006B.2.2被监测设备代码被监测设备代码是指监测装置所监测设备的唯一标识。该代码采用生产管理信息系统（PMS）中通行的17位编码。B.2.3监测装置代码监测装置代码是指监测装置的唯一标识。该代码在网省侧主站中产
27、生，生成后将保持不变，该代码的使用范围为监测装置的整个生命周期。标识编码由三段十七位字符组成。第一段为网省公司标识，采用2位数字码；第二段采用固定标识符M；第三段采用14位流水号标识。B.2.4监测数据参数代码监测数据参数代码是各监测装置传输监测数据的参数标识，用于指导接入通信规约的制定。参数采用汉语拼音首字母的方式编制（若参数名称少于3个汉字，则采用汉语拼音全部字母的方式编制），具体参数代码内容将依据B.3接入数据规范编制。B.3接入数据规范B.3.1变压器/电抗器1）局部放电接入数据规范见表B.2表B.2局部放电接入数据规范序号参数名称参数代码字段类型计量单位备注1被监测设备标识BJ
37、的安全性、可靠性、稳定性以及测量结果的准确性直接影响状态检修策略的有效开展以及智能电网设备状态可视化功能和状态有效监控。目前，国内外关于变电设备在线监测系统尚没有统一的定义和标准。为规范变电设备在线监测系统的规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，促进变电设备在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性，由国家电网公司生产技术部提出，中国电力科学研究院负责起草了本标准。本标准依据关于下达2010年度国家电网公司技术标准制（修）订计划的通知（国家电网科2010320号）文的要求编写。二、规范编制原则和思路变电设备在线监测系统技术导则遵循全面性、适用性和前瞻性的原则，在总结以往在线监测技术应用经验的
39、局部放电监测装置等。过程层包括变压器（电抗器）、断路器（GIS）、电容型设备等一次设备的在线监测装置。实现变电设备状态信息自动采集、测量、就地数字化等功能。监测装置应该采用统一的通讯协议与综合监测单元通信，或直接与站端监测单元通信，推荐采用DL/T860标准。间隔层为综合监测单元，综合监测单元以被监测设备为对象，包括变压器/电抗器综合监测单元、断路器/GIS综合监测单元、电容型设备综合监测单元。实现被监测设备全部监测装置的监测数据汇集、智能化数据加工处理、标准化数据通讯代理等功能。综合监测单元支持多种协议的转换，采用DL/T860.81标准与站端监测单元通信。站控层为站端监测单元，站端监测
40、单元以变电站为监测对象，实现整个在线监测系统的运行控制，以及站内所有变电设备的在线监测数据的汇集、阈值比较、趋势分析、故障诊断、监测预警、数据展示（设在集控站）、存储和标准化数据转发等功能。站端监测单元应具有CAC的功能与上层平台通信。今后，在变电站不会再出现一个监测项目构成一个独立监测系统的情况，也不会出现一个设备安装多套监测系统的情况，而是以变电站为监测对象，同一设备通过综合监测单元将不同的监测装置联系在一起，对应各设备的综合监测单元通过站端监测单元联系在一起，最终形成以变电站为对象的统一的在线监测系统。三、与其它标准的关系变电设备在线监测系统技术导则是“变电设备在线监测系统”标准体系中的
42、分层、及功能等问题，并提出了修改意见。2010年6月21日至25日根据审查会专家意见修改标准初稿形成征求意见稿。2010年7月1日至2日，邀请有关专家，对变电设备在线监测系统的框架及各层的功能进行了集中讨论。2010年7月5日，标准的征求意见稿上报到公司生技部。2010年7月14日，公司生技部发文对标准进行征求意见（国网公司便函201042号）。2010年7月15日8月31日，收集、整理回函意见，提出征求意见汇总处理表，根据反馈意见完成标准修改，形成标准送审稿。2010年9月3日，标准的送审稿上报到公司生技部。2010年9月26日至28日，由国家电网公司生产技术部在西安主持召开了标准送审稿审查
43、会，邀请了高校、运行单位、电力试验院、生产厂家等业内专家，对中国电科院牵头编写的变电设备在线监测系统技术导则送审稿进行了评审。评审顺利通过。2010年10月15日，中国电力科学研究院根据专家提出的意见对标准送审稿进行修改，形成了变电设备在线监测系统技术导则报批稿。五、导则结构和内容本指导性技术文件的主要结构及内容如下：1.目次；2.前言；3.规范正文共设10章：范围、规范性引用文件、术语和定义、技术原则、系统架构、监测系统选用与配置原则、功能要求、通信要求、技术要求、在线监测系统的试验、调试、验收。六、条文说明1范围本节规定本指导性技术文件的内容和适用范围。确定本指导性技术文件的适用范围