1、壓板在線(xiàn)監(jiān)視應(yīng)用背景

　　近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化、智能化的保護(hù)、安自、測(cè)控等二次裝置已經(jīng)在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，裝置的配置功能更趨完善，可靠性、成功率大幅提高，但同時(shí)傳統(tǒng)的裝置運(yùn)行管理模式、操作流程受到較大沖擊，由于相關(guān)人員對(duì)裝置功能的理解不徹底、裝置間配合不熟悉、不同裝置廠(chǎng)家硬壓板應(yīng)用差異不掌握，因誤投或漏投硬壓板造成的裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)事故時(shí)有發(fā)生，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了極壞的影響。

2、硬壓板管理目前存在的問(wèn)題

　　常規(guī)變電站的硬壓板智能化管理與防誤操作還存在一定的安全隱患，主要表現(xiàn)如下：

　?。?）隱患不易發(fā)現(xiàn)：當(dāng)前確保硬壓板投退正確性的手段主要依靠運(yùn)行人員人工巡視。硬壓　板巡視核對(duì)的維護(hù)量大，巡視人員主觀上容易放松，同時(shí)隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展，壓板的巡視工作量越來(lái)越大，班組工作量與承載能力之間的矛盾日益突出，亟需解決。

　?。?）管理方式落后：壓板管理方式落后，各變電站主要還是依靠人工管理，按照各屏柜壓板的布置情況制定壓板投退表，并附加相關(guān)的操作說(shuō)明；壓板操作時(shí)雖然按投退表進(jìn)行，但也不能完全杜絕誤投誤退的現(xiàn)象，特別是在軟、硬壓板的相互邏輯關(guān)系方面。

　　（3）缺乏有效校驗(yàn)：變電站防誤系統(tǒng)主要針對(duì)一次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備操作的閉鎖邏輯校驗(yàn)及強(qiáng)制閉鎖；對(duì)二次設(shè)備的操作一般只能做到提示操作；一、二次設(shè)備的操作邏輯判斷關(guān)系較弱。

　?。?）新技術(shù)開(kāi)發(fā)：隨著遠(yuǎn)方集中監(jiān)控、無(wú)人值班運(yùn)行模式的推廣運(yùn)用，數(shù)據(jù)信息集中上送，統(tǒng)一管理成為發(fā)展的必然趨勢(shì)；但對(duì)壓板位置的檢查仍采用人工方式，這種管理方式耗時(shí)耗工，并且存在誤投退、漏投退的風(fēng)險(xiǎn)。

　　本方案從施工安全高效、運(yùn)維便捷出發(fā)，采用物聯(lián)網(wǎng)最新應(yīng)用技術(shù)，并充分考慮了新技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的各種安全性挑戰(zhàn)不進(jìn)行侵入式安裝，確保能快速開(kāi)展工程化應(yīng)用，降低后期對(duì)運(yùn)維人員的技術(shù)能力要求，實(shí)現(xiàn)硬壓板巡視業(yè)務(wù)由定期人工巡視向自動(dòng)化在線(xiàn)巡視轉(zhuǎn)變，有效緩解運(yùn)維檢修人員工作量與承載能力之間的矛盾。

3、變電站硬壓板在線(xiàn)監(jiān)視及應(yīng)用目標(biāo)

　　（1）實(shí)現(xiàn)硬壓板狀態(tài)有效監(jiān)視：應(yīng)用磁感應(yīng)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、陀螺儀、靜電場(chǎng)等各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器；采用有線(xiàn)、微功率無(wú)線(xiàn)、載波、有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)混用等多種組網(wǎng)傳輸方式；采用可信WLAN組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集與傳輸。

　?。?）完成系統(tǒng)化管控和智能化應(yīng)用：納入二次設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)視體系，站端可靠采集及信息共享、遠(yuǎn)傳及應(yīng)用；開(kāi)展繼電保護(hù)一體化建模和展示、自動(dòng)巡視、在線(xiàn)核對(duì)、基于多源數(shù)據(jù)的繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)智能識(shí)別與預(yù)警等應(yīng)用。

　　（3）提升電站運(yùn)維效率：對(duì)變電站硬壓板進(jìn)行有效監(jiān)視和系統(tǒng)化管控，消除因壓板錯(cuò)投、漏投造成的電網(wǎng)運(yùn)行重大安全隱患；實(shí)現(xiàn)硬壓板遠(yuǎn)程自動(dòng)巡視，提升運(yùn)維效率，推動(dòng)變電站壓板的管理方式和業(yè)務(wù)流程轉(zhuǎn)型，支撐電網(wǎng)高效有序和諧運(yùn)作。

4、方案系統(tǒng)說(shuō)明

　　智能壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由傳感層、匯聚層、接入層構(gòu)成。在傳感層，安裝壓板位置傳感器。在匯聚層，安裝數(shù)據(jù)匯聚單元。在接入層，安裝壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)管理單元。

　?。?）壓板位置傳感器：利用非電原理實(shí)時(shí)感知壓板狀態(tài)，并通過(guò)微功率射頻傳感網(wǎng)與數(shù)據(jù)匯聚單元進(jìn)行通信。

　?。?）壓板數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)匯聚單元：實(shí)時(shí)接收并處理壓板位置傳感器發(fā)送的壓板狀態(tài)信息，通過(guò)可信WLAN無(wú)線(xiàn)方式與壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)管理單元進(jìn)行通信。

　?。?）壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)管理單元：實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)匯聚單元內(nèi)緩存的壓板最新?tīng)顟B(tài)及各壓板位置傳感器工作電壓，對(duì)壓板信息進(jìn)行集中管理及與外部系統(tǒng)通信。

　　磁感應(yīng)原理的壓板位置傳感器按壓板行數(shù)配置，數(shù)據(jù)匯聚單元按所在屏柜個(gè)數(shù)配置，壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)管理單元單套配置。

5、智能壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體方案

　　壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)無(wú)線(xiàn)方案采用磁感應(yīng)原理，壓板采集單元通過(guò)CAN總線(xiàn)將數(shù)據(jù)傳送給屏內(nèi)WAPI匯集單元，匯集單元通過(guò)WAPI與管理單元通信，安裝無(wú)需走線(xiàn)、安全快捷，在一般工作條件下，自帶供電電池可實(shí)現(xiàn)6-8年工作時(shí)間。

6、智能壓板在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方案的優(yōu)點(diǎn)

　?。?）傳感層穩(wěn)定可靠：壓板位置感應(yīng)采用了磁感應(yīng)原理的方案，已經(jīng)大量現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐，成熟可靠；

　?。?）無(wú)需從屏柜內(nèi)取電：自帶大容量電池，無(wú)需布線(xiàn)；

　?。?）應(yīng)用功能豐富：支持保護(hù)軟壓板、功能壓板信息的接入、按裝置進(jìn)行可視化展示、一致性在線(xiàn)核對(duì)等應(yīng)用；

　　（4）自主可控設(shè)計(jì)：MCU等核心器件全部采用國(guó)產(chǎn)芯片，滿(mǎn)足自主可控要求。

　?。?）支持可信WLAN：支持以可信WLAN方式進(jìn)行站內(nèi)數(shù)據(jù)匯聚以及調(diào)度主站壓板數(shù)據(jù)上送。

7、相關(guān)產(chǎn)品

（1）硬壓板狀態(tài)采集單元

　　壓板傳感器利用磁感應(yīng)原理采集壓板投退位置。

　　在屏柜的壓板區(qū)域安裝一個(gè)壓板位置采集陣列，該陣列的每排由與壓板一一對(duì)應(yīng)的觸角構(gòu)成，觸角上放置磁感應(yīng)傳感器。同時(shí)，每一個(gè)壓板的連片上扣裝一個(gè)帶磁鋼附件的壓板護(hù)套（采用硅膠套，可適配多種款式）。當(dāng)壓板為投入位置時(shí)，觸角的磁感應(yīng)傳感器感知到磁鋼接近，輸出投入信號(hào)；當(dāng)壓板為退出位置時(shí)，磁感應(yīng)傳感器無(wú)法感知到磁鋼，輸出退位信號(hào)。傳感器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，采用VHB粘貼安裝，同時(shí)傳感器設(shè)置上托配件，確保安裝的可靠性。

（2）屏內(nèi)WAPI匯集單元

　　屏內(nèi)壓板WAPI匯集單元（無(wú)線(xiàn)）采用靈活的模塊化設(shè)計(jì)，支持CAN、RS485和WAPI（可信WLAN ）等通信方式，可通過(guò)CAN總線(xiàn)/485線(xiàn)接收壓板采集單元數(shù)據(jù)，并通過(guò)WAPI上送至管理單元；可通過(guò)串口進(jìn)行配置，具備可視化配置界面，配置簡(jiǎn)單；內(nèi)置大容量低自放電電池，安裝時(shí)無(wú)需額外布電源線(xiàn)，安全快捷。

（3）硬壓板數(shù)據(jù)管理單元

　　壓板在線(xiàn)狀態(tài)采集終端-管理單元采用先進(jìn)的嵌入式操作系統(tǒng)和靈活的模塊化設(shè)計(jì)，管理單元對(duì)下采集支持485有線(xiàn)采集壓板狀態(tài)，同時(shí)支持485有線(xiàn)和WAPI無(wú)線(xiàn)采集壓板狀態(tài)；管理單元對(duì)上傳輸支持有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入主站，同時(shí)支持有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和WPAI接入主站。設(shè)備支持多串口、多千兆網(wǎng)口；具備可視化操作界面，配置簡(jiǎn)單，并可直觀顯示屏柜采集狀態(tài)及壓板狀態(tài)；具備壓板開(kāi)票狀態(tài)設(shè)置、告警狀態(tài)顯示、及查詢(xún)導(dǎo)出功能。

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