1、壓板在線監(jiān)視應(yīng)用背景

　　近年來，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，但同時傳統(tǒng)的裝置運行管理模式、操作流程受到較大沖擊，由于相關(guān)人員對裝置功能的理解不徹底、裝置間配合不熟悉、不同裝置廠家硬壓板應(yīng)用差異不掌握，因誤投或漏投硬壓板造成的裝置誤動或拒動事故時有發(fā)生，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成了極壞的影響。

2、硬壓板管理目前存在的問題

　　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行人員人工巡視。硬壓　板巡視核對的維護(hù)量大，巡視人員主觀上容易放松，同時隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展，壓板的巡視工作量越來越大，班組工作量與承載能力之間的矛盾日益突出，亟需解決。

　　（2）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)的操作說明；壓板操作時雖然按投退表進(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。

　?。?）缺乏有效校驗：變電站防誤系統(tǒng)主要針對一次設(shè)備，實現(xiàn)對一次設(shè)備操作的閉鎖邏輯校驗及強制閉鎖；對二次設(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)開發(fā)：隨著遠(yuǎn)方集中監(jiān)控、無人值班運行模式的推廣運用，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；但對壓板位置的檢查仍采用人工方式，這種管理方式耗時耗工，并且存在誤投退、漏投退的風(fēng)險。

　　本方案從施工安全高效、運維便捷出發(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)用帶來的各種安全性挑戰(zhàn)不進(jìn)行侵入式安裝，確保能快速開展工程化應(yīng)用，降低后期對運維人員的技術(shù)能力要求，實現(xiàn)硬壓板巡視業(yè)務(wù)由定期人工巡視向自動化在線巡視轉(zhuǎn)變，有效緩解運維檢修人員工作量與承載能力之間的矛盾。

3、變電站硬壓板在線監(jiān)視及應(yīng)用目標(biāo)

　　（1）實現(xiàn)硬壓板狀態(tài)有效監(jiān)視：應(yīng)用磁感應(yīng)、微動開關(guān)、陀螺儀、靜電場等各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器；采用有線、微功率無線、載波、有線無線混用等多種組網(wǎng)傳輸方式；采用可信WLAN組網(wǎng)方式，實現(xiàn)無線數(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)備在線監(jiān)視體系，站端可靠采集及信息共享、遠(yuǎn)傳及應(yīng)用；開展繼電保護(hù)一體化建模和展示、自動巡視、在線核對、基于多源數(shù)據(jù)的繼電保護(hù)裝置運行狀態(tài)智能識別與預(yù)警等應(yīng)用。

　　（3）提升電站運維效率：對變電站硬壓板進(jìn)行有效監(jiān)視和系統(tǒng)化管控，消除因壓板錯投、漏投造成的電網(wǎng)運行重大安全隱患；實現(xiàn)硬壓板遠(yuǎn)程自動巡視，提升運維效率，推動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)高效有序和諧運作。

4、方案系統(tǒng)說明

　　智能壓板在線監(jiān)測系統(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，安裝壓板在線監(jiān)測管理單元。

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

　?。?）壓板數(shù)據(jù)無線匯聚單元：實時接收并處理壓板位置傳感器發(fā)送的壓板狀態(tài)信息，通過可信WLAN無線方式與壓板在線監(jiān)測管理單元進(jìn)行通信。

　　（3）壓板在線監(jiān)測管理單元：實時讀取數(shù)據(jù)匯聚單元內(nèi)緩存的壓板最新狀態(tài)及各壓板位置傳感器工作電壓，對壓板信息進(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數(shù)配置，壓板在線監(jiān)測管理單元單套配置。

5、智能壓板在線監(jiān)測系統(tǒng)總體方案

　　壓板在線監(jiān)測無線方案采用磁感應(yīng)原理，壓板采集單元通過CAN總線將數(shù)據(jù)傳送給屏內(nèi)WAPI匯集單元，匯集單元通過WAPI與管理單元通信，安裝無需走線、安全快捷，在一般工作條件下，自帶供電電池可實現(xiàn)6-8年工作時間。

6、智能壓板在線監(jiān)測方案的優(yōu)點

　?。?）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)場工程實踐，成熟可靠；

　?。?）無需從屏柜內(nèi)取電：自帶大容量電池，無需布線；

　?。?）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、一致性在線核對等應(yīng)用；

　　（4）自主可控設(shè)計：MCU等核心器件全部采用國產(chǎn)芯片，滿足自主可控要求。

　?。?）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)域安裝一個壓板位置采集陣列，該陣列的每排由與壓板一一對應(yīng)的觸角構(gòu)成，觸角上放置磁感應(yīng)傳感器。同時，每一個壓板的連片上扣裝一個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，觸角的磁感應(yīng)傳感器感知到磁鋼接近，輸出投入信號；當(dāng)壓板為退出位置時，磁感應(yīng)傳感器無法感知到磁鋼，輸出退位信號。傳感器根據(jù)現(xiàn)場情況，采用VHB粘貼安裝，同時傳感器設(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（無線）采用靈活的模塊化設(shè)計，支持CAN、RS485和WAPI（可信WLAN ）等通信方式，可通過CAN總線/485線接收壓板采集單元數(shù)據(jù)，并通過WAPI上送至管理單元；可通過串口進(jìn)行配置，具備可視化配置界面，配置簡單；內(nèi)置大容量低自放電電池，安裝時無需額外布電源線，安全快捷。

（3）硬壓板數(shù)據(jù)管理單元

　　壓板在線狀態(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，管理單元對下采集支持485有線采集壓板狀態(tài)，同時支持485有線和WAPI無線采集壓板狀態(tài)；管理單元對上傳輸支持有線網(wǎng)絡(luò)接入主站，同時支持有線網(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)；具備壓板開票狀態(tài)設(shè)置、告警狀態(tài)顯示、及查詢導(dǎo)出功能。

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