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所有试验均可以根据需要利用在现场安装的试验设备在现场进行连续测试并将现场得到的测量数据远传回来。虽然在线或实时试验是否在收益、成本和实际运行方面合适完全是另外一回事,但可以得到或根据需要制造出绝大部分试验所需的设备,因而这在技术上是可行的。“在线”的意味着是数据可以远传回来,但未必需要立刻传回:如前一天测量的24小时内的最大温度等数据。“实时”意味着数据是立刻传回,除了采集和转换所需的极短时间外几乎没有延迟就将数据传回。
在线监测与试验:
设备在线监测是指遥测和报告与设备功能和运行有关信息。如测量电力变压器的电流、电压和功率因数或通过计量点提供反应设备运行状况及为有效进行设备运行决策所需的数据。如常将监测变压器的温度用于确定变压器负载率的决策。同样地,对断路器和开关则一般监测确认其位置(开、合,断路器充电等待动作等),电压调节器、变压器分接头和电容器组等一般也监测其开关的位置。
设备在线试验是指遥测和报告用于诊断设备状态和运行状况的数据。例如,变压器总溶解气体(TDG)在线监测的数据除了与变压器状态有关外,与电力系统运行状况毫无关系。当然,持续监测设备将提供反映设备整体状态的良好信息。同样地,通过遥测收集断路器开、合时间将提供反映断路器状态的信息。这些信息对电力系统运行人员几乎没有什么用,但却能够用于诊断设备状况以确定设备是否需要及何时需要检修。
自诊断与潜伏性故障诊断包括本地试验结果与运行监测数据的整理和分析以确定试验和诊断结果并将其传回。如对变压器的DGA数据、噪声监测的音频与无线频谱数据和温度数据进行系统分析,从而判断该变压器状态是突变,还是在接近这些数据反应的某一边界或模式。然后,发出一个可能包括所有这些数据在内的告警信息。这种本地的分析功能可以由设备本身或安装在设备上的组件完成,或者通过本地路由器,如在一座核心变电站的系统对站内4个变压器的所有监测数据进行分析。
在线试验是发展方向:
远程在线或实时报告TDG读数及开关动作次数在技术上是可行的而且也有可用的设备 (大部分是基于最初为军事用途研发的方法和设备)。但由于成本不合算,很少得到应用。在许多电力企业,对TDG的成本效益分析结果显示,在线TDG测量成本较高,但这样获得的收益比例行的手动测量多不了多少。通过遥测实施的断路器和其他电力设备的在线试验同样不合算。尽管如此,有三个趋势表明通过遥测实现的在线或实时试验将逐步增加:
1)在线试验的优势将不断得到提升。正如在第一章中总结的,由于老化设备引起的问题不会显著和快速增加,但会长期缓慢而稳定的增加。理性的管理会将一批老化设备留在电力系统中继续运行。因此,从长远的观点看,从在线试验结果获得的价值将逐步增加——也许会达到现有价值的2-3倍。
2)传感器、数据系统和集中数据接收系统、分析及跟踪软件的成本将下降。我们没有理由认为伴随各种典型电子产品价格的下降,此类应用设备及其支持软件价格的下降不会是一个渐进但稳定的趋势。
3)自动化系统和智能系统的高应用率减少了增加在线试验的边际成本将。智能电网的发展将使数据通信网无处不在,与在现有系统新建在线试验系统相比,在智能电网中增加在线试验的成本很少。
这就是说,作者预期设备试验将不断向在线试验和自诊断方向发展。这个过程将以自上而下方式发展,首先在大型自耦变压器等主设备和影响电网安全的关键环节实现在线试验数据和实时潜伏性故障诊断等功能,然后逐步覆盖重要程度相对低的设备或环节。
智能电网的自动测试:
智能配电网的一个主要特征是“自愈”:当配电系统中发生击穿或其他事故时,系统将通过开关操作隔离故障设备,并将系统的其他部分连接到在运电源上。通过这种方式尽可能减少用户停电。
现在,绝大部分自愈系统的方案和概念仅将自愈功能作为对系统状态的一种响应——智能设备在事故发生后采取对应的动作。智能电网中可能的一个提升方向是发展主动自愈功能。这将利用关键设备的自动和遥测试验数据确定何时何地某一设备将被击穿或发生故障。通过开关重构网络结构以隔离故障设备,从而消除和避免故障对用户供电的影响。这种主动系统最终将得到应用,至少应该在增加主动系统后减少设备损坏而提高可靠性的价值高于系统成本的地区得到应用。当然,还需要在提高自动远程测试传感器的耐用性和可靠性,降低系统成本,提高集中控制系统或点对点控制系统有效处置停电事故能力等方面进行较大的改进。
因此,正是自愈系对系统状态的响应统推进了智能电网自愈功能的应用。智能电网自愈功能应用的结果将降低自动远程试验和主动自愈功能应用的边际成本。作者认为自愈功能很快能够在第一世界的配电系统中得到应用,至于主动功能的应用则要晚得多、慢得多。
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