针对高压电气部件的动态评估系统的制作方法.docx

针对高压电气部件的动态评估系统的制作方法针对高压电气部件的动态评估系统的制作方法一种用于监视高压电气部件的动态评估系统，所述系统包括计算机系统，其配置为从多个传感器接收数据，所述传感器配置为监视与诸如多个电气变压器的多个电气部件的操作相关联的各种运行参数计算机系统配置成自动地以及连续地使来自传感器的数据与来自关联于监视配电网络运行的各个离线数据库和监管网络的数据相关联，以便生成动态运行状况评估，包括监视的电气部件中的每一个电气部件的故障评估风险专利说明】针对高压电气部件的动态评估系统【技术领域】[0001]总体上，本发明涉及一种高压部件评估系统特别地，本发明涉及一种基于与高压电气部件的操作相关联的数据、离线数据以及操作数据来评估高压电气部件的工作状况的动态系统更具体地，本发明涉及一种利用专家系统的评估系统，所述专家系统基于与高压电气部件的操作相关联的数据、离线数据以及操作数据来动态地生成推荐措施背景技术】[0002]分布在许多国家的构成高压配电设施的电气部件或者资产已达30到40年的平均年数，并因此正在接近他们预期操作寿命的尾声作为老化过程的结果，单个电气部件或资产的可靠性在降低，伴随着对更换部件的可用性要求以工作顺序保持这些部件。

然而，为了使他们的投资回报最大化，配电设施的运行人员必须通过增加的功率输出和优化的维护预算来最大化电力资产的运行容量以降低它们运行周期的成本[0003]为了实现这一运行目标，配电工业的主要部分已经开始实施，或者正在采用诸如基于状况的维护系统或基于可靠性的维护系统的下一代维护系统这些维护系统被配置为允许运行人员根据每个单独的部件或资产的状况，有策略地确定采取哪些维护措施或如何进行配电设施的电气部件或资产的投资[0004]另外，在过去的十年中，有大量诊断方法和监视传感器/系统已经被开发出来，以辅助高压配电设施的运行人员在确定采取什么样的维护措施时作出知情选择这些诊断方法通常用于离线测试，以进行对运行参数的精确评估，而监视系统被用于连续地监视与配电部件相关联的各种运行参数，以便于检测运行趋势中的中断或变化并且根据监视的运行参数的状态触发警报[0005]不幸的是，对于运行人员来说，困难之一是为了进行这些电力资产操作性能的离线分析，需要进行电气部件或资产停运尽管离线分析方法提供精确的信息，但是这些方法执行起来昂贵并且大体上周期性地产生更新数据，例如每隔几个月至一年或更久因此，发生于配电资产或部件的任何操作变化直到执行离线分析的时候才会被离线分析系统识别到。

所以，离线分析进行之后的任何变化都不会被识别出来，直到执行随后的离线分析[0006]监视传感器/系统提供了连续的数据，所述数据涉及与配电系统各种电气部件或资产中的每一个电气部件或资产的操作相关联的的一个具体运行性能参数然而，传感器/系统提供仅与少数运行参数相关联的数据，而且这些数据也没有由离线诊断方法提供的数据准确例如，监视传感器/系统可以用于监视与变压器的操作相关联的电气变压器箱中冷却油的温度、套管功率因数、和有载分接头变换器的电动机转矩然而，因为监视传感器/系统提供有限且小范围关注的数据，所以它们无法提供整个配电网络状况的完整全局评估，包括配电网络承受电流运行状况的能力和网络达到过载状况的潜倉泛[0007]此外，配电网络的运行人员通常会被大量的难以解释和管理的运行数据淹没，因为这些数据没有被编译为能够简易地由配电设施的各种操作/组织层面来解释的可动作的信息另外，由于这些数据获取自各种构造和模式的电气部件或资产，所以要整合和处理这些数据以识别相关信息以一种适当的格式向配电设施的运行或者组织层级(执行、管理、维护)的各种成员(运行人员)进行沟通，是很困难的，这些人员可能处于不同地理位置，负责配电网络的运行、维护和资产管理。

[0008]因此，需要一种针对高压电气部件的动态评估系统，所述系统配置为将周期性地从离线状况下评估调查(诊断)所获取的数据与连续从每个传感器获取的数据进行互相关联，以提供关于一个资产或一组资产的状况的智能数据输出，以及将可动作的信息或推荐响应提供给配电设施的必要运行层，从而可以作出关于运行和维护的知情决定此夕卜，还需要针对高压电气部件的动态评估系统所提供的信息将由配电网络或设施的运行层级中的任何成员都可以随时远程访问除此之外，还需要针对高压电气部件的动态评估系统动态地以及不间断地更新一个或者多个运行评估因素，包括故障风险、过载容量、老化系数、累计老化时间以及关联于作为配电网络多个的大量(一组)高压电气部件的其它操作参数此外，需要针对所述针对高压部件的动态评估系统的评估系统，提供一种中央数据储存库来存储数据，所述数据包括不同的数据库或者创建链接到不同的数据库，这些数据库具有来源于涉及每一个被监视的电气部件的任何来源的寿命/遗留数据(所述来源例如，诸如诊断、维护和操作历史的离线记录，以及由各种制造商和型号的来源获取的数据)另外，需要一种动态评估系统，提供一种专家系统，所述专家系统将一个或多个电气部件的数据，离线数据、及操作数据与可动作信息进行相互关联，以基于电气部件的当前运行状况提供推荐响应。

发明内容】[0009]鉴于上述内容，本发明的第一个方面提供针对高压电气部件的动态评估系统[0010]本发明另一个方面在于提供一种动态评估系统用于监视高压电气部件，所述系统包括至少一个传感器，其适配为耦合到一个或者多个电气部件，传感器配置为生成与一个或者多个电气部件的操作相关联的连续运行参数，至少一个离线数据库，其适配为存储与一个或者多个电气部件的操作相关联的离线运行参数数据，以及计算机系统，其与至少一个传感器和至少一个离线数据库保持可操作地通信，计算机系统配置为自动地并且不间断地使运行参数数据与离线运行参数数据进行相关关联，其中所述计算机系统基于相关联的和离线运行参数数据，生成与一个或者多个电气部件中的每一个电气部件相关联的动态运行评估或行动方案[0011]本发明的另一方面提供了一种评估至少一个高压电气部件的方法，包括提供计算机系统，提供与计算机系统可操作地进行通信并适配为与至少一个电气部件对接的至少一个传感器，提供与所述计算机系统可操作地进行通信的至少一个离线数据库，在计算机系统处获取与至少一个电气部件相关联的至少一个运行参数和至少一个离线运行参数，将至少一个运行参数与至少一个离线运行参数进行相互关联，并且基于相互关联的和离线运行参数数据，从计算机系统生成动态运行状况评估或者行动方案【专利附图】【附图说明】[0012]根据以下说明和附图，本发明的这些和其它特征与优点将变得更好理解，其中:[0013]图1为根据本发明原理的针对高压电气部件的动态评估系统的模块图。

具体实施方式】[0014]针对高压电气部件或资产的动态评估系统总体上被标记为10,如图1所示应当理解的是术语“(多个)电气部件”或“(多个)电气资产”在这里被定义为发电系统、输电网络，或配电网络的一部分的一个或更多(即一组)电气部件，包括但不限于变压器、断路器、开关、电涌吸收器、电池、冷却系统、线路和线路连接、继电器、或其它设备此外，虽然系统10能够用于监视任何电气部件，下面的讨论是针对使用系统10以评估运行状态，包括配电网络的电气变压器故障的风险系统10被配置为连续地获取离线运行参数数据、运行参数数据、和由专家系统12进行相互关联的电气部件的操作相关联的其它运行参数数据具体而言，专家系统12可以实施为硬件、软件、或二者的组合，并且被配置为将关于配电网络的一个或多个电气部件的操作的信息以有含义的并且智能的格式，以及推荐的行动方案提供给电力设施或配电网络的操作层级(执行、管理、运行/维护)的各个成员或运行人员[0015]具体而言，系统10包括中央计算机系统20，被配置为具有必要的硬件和软件，以执行包括专家系统12的硬件和/或软件部件另外，中央计算机系统20被配置为从多个(即一组)传感器30a_d获取数据。

一方面，传感器30a_d可以包括任何合适的构造或型号(即类型)，其被配置为监视和收集与多个相应的配电资产或部件相关联的运行参数数据，诸如配电网络50的一部分的电力或电气变压器40a-d然而，应当理解的是，系统10可以配置用于监视任意数量配电网络部件(传感器、变压器等)的运行参数，正如前面讨论的一样此外，计算机系统20为硬件独立，因为它能够相互兼容地从任何构造或型号(即类型)的传感器30a_d接收数据，并且独立于这种传感器30a_d所使用的任何数据协议[0016]除了获取数据之外，计算机系统10还从与计算机系统10可操作地进行通信的离线数据存储系统31获取离线数据，其中存储在存储系统31的这些数据从配电资产40x的离线测试获取例如，离线数据存储系统31可以包括任何合适的大容量存储设备或数据库，且配置用于存储诸如离线测试分析的关于配电资产40x的任何信息，所述离线测试分析包括电气测试、油测试、专用测试、维护信息等计算机系统10还配置为耦合到一个或多个离线数据库52和SCADA (数据采集与监视控制)网络60或其它运行网络具体地，离线数据库52包含与一个或多个变压器40或其它资产的维护、测试和运行性能相关联的各种数据，而SCADA网络60提供用来监视配电网络50中的变压器40a_x的总体运行的监管或运行数据。

由计算机系统10执行的专家系统12与从传感器30a-d接收的运行参数数据、来自数据库52的离线运行参数数据和来自SCADA网络60的SCADA数据相互关联，以动态更新每个变压器40a-x或其它资产的运行状况，其由系统10监视，作为输出数据70由系统10所监视，用于电力设施或配电网络50的运行层级的各个成员除了提供动态更新的数据，由系统10执行的专家系统12把动态获取的数据、离线数据和其它运行参数数据与针对配电网络50运行人员的可动作的响应或推荐的行动方案进行相互关联，以此来避免电力资产40的损坏或故障[0017]S卩，系统10配置为经由相应的传感器30a_d同时监视电气变压器40a_d的运行参数，并且随后周期性地从离线数据存储系统31或从一个或多个数据库52合并诸如与变压器40x相关联的各种手动执行/获取的测试结果的离线数据，其中所述离线数据可能包括例如电子表格数据或任何其他类型的电子数据存储然后，使用由专家系统12实施的相互关联算法对这些数据进行分析和处理，所述专家系统12配置为提供可动作的输出数据70给系统10的用户，标记与相对应的变压器40a-x相关联的任何发展中的问题根据在给定的方案中应用的传感器类型，可用数据的质量可能不足以针对与资产40a-x相关联的给定的发展中的问题提供精确诊断。

另外，某些数据只能在资产40a-x停用或离线情况下获取例如，绝缘测量、电压比率、功率因数等，只能在变压器40a_x离线时才能被测量并作为测试结果存储在数据库52中因此，对数据库52中存储的历史离线数据，以及由离线系统存储系统31提供的离线测试结果的使用，对准确的诊断和分析是至关重要的因此，系统10尽可能多地利用来自传感器30a-d和SCADA网络60的数据，并且不时地，系统10将会自动寻找存储在数据库52和存储系统31中的信息并将其纳入分析过程，以便为终端用户提供可动作的信息70[0018]由系统10生成的输出数据70包含实施在任何适当介质中的数据，诸如电子介质，包括但不限于电子邮件消息、网页、计算机接口(GUI—图形用户界面)、电子文档或者任何其他介质或格式，这提供了配电设施的各个职能部门或利益相关人所需的任何适当格式和合适粒度水平的数据，以作出关于配电网络50的运行和维护的运行决策例如，系统10配置为以合适于与配电网络50的操作、维护、和管理相。