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摘要：近年来，建设坚强智能电网已成为国家科技进展及提升国际竞争力的重要表征，而变电设备智能化是智能电网的重要基础，基于物联网的变电设备在线监测技术已成为未来智能变电站进展的主线。本论文采取新型传感技术、单片机技术、嵌入式技术和先进的物联网通信技术，实现了对变电设备的综合在线监测，完成了变电设备运转状态的实时监测与数据浅析，为智能变电站建设打下坚实基础。作者阅读了大量国内外文献和我国智能变电站建设规划，本论文浅析了智能变电站在线监测功能，并进行了在线监测系统的架构设计，整个智能变电站在线监测系统分为历程层、间隔层、站控层以及省网的生产管理系统（PMS）四个部分；系统通过新型传感技术监测变电站内的变压器、断路器、容性设备、避雷器等全部变电设备的状态信息，并通过RS485/CAN/ZigBee/RFID等物联网技术对信息数据进行级级上传，最终配置成符合IEC61850标准的数据格式，通过光纤将数据传到变电站的站控中心，并最终录入一体化信息平台。文中浅析了智能变电站历程层设备，包括变压器侧的油色谱监测、局部放电监测、风冷制约监测、套管绝缘特性监测、有载调压开关监测、铁芯接地电流监测；断路器侧的机械特性监测、三相电流监测、分合闸线圈电流监测、储能电机电流监测、辅助开关状态、6监测；以及容性设备和避雷器监测等。文中给出了6气体历程层监测终端的软硬件设计，采取DSP作为主设计芯片，实现6气体温度、密度等信息的监测并通过RS485将数据传输给6IED。浅析了智能变电站间隔层的主要类别，包括变压器监测方面的风冷制约、局部放电、油中气体、铁芯接地、有载调压和绝缘特性等IED；断路器监测方面的机械特性、6等IED；以及容性设备IED和避雷器IED。采取ARM+DSP双芯片设计了6IED，IED可通过RS485与6气体监测装置（历程层）通信，并通过光纤以IEC61850协议与监控中心（站控层）进行通信。浅析了站控层专家软件的功能，给出了6单元具体实现办法；专家软件嵌入了设备诊断对策，能够实现6气体的温度、密度及压力值的浅析，并能诊断出6断路器的运转情况。论文相关探讨成果已经运用到华北电网唐山供电局220kV虹桥变电站的智能化改造工程中。最后，论文浅析了虹桥变电站在线监测系统的现场配置及运转浅析，并对现场监测的6数据进行了简要浅析。运转结果表明：该系统能够满足智能化变电站的建设要求。关键词：物联网论文变电设备论文智能电网论文在线监测论文智能IED论文监测终端论文
摘要2-3
ABSTRACT3-7
1 绪论7-11
1.1 课题探讨的背景及作用7-8
1.2 课题章节安排8-11
2 变电设备在线监测系统架构11-13
3 变电站在线监测技术基础知识13-27
3.1 变电设备在线监测技术基础13-19
3.1.1 变电站内变电设备待监测信息浅析13-15
3.1.2 传感器技术基础15-16
3.1.3 变电设备在线监测基础及探讨近况16-19
3.2 物联网技术基础19-25
3.2.1 物联网技术概述19
3.2.2 系统采取的物联网技术19-25
3.3 IEC6185025-27
4 历程层监测终端的设计27-39
4.1 历程监测终端浅析27-33
4.1.1 变压器监测终端27-30
4.1.2 断路器监测终端30-32
4.1.3 其他监测终端32-33
4.2 6监测终端设计33-39
4.2.1 硬件设计33-36
4.2.2 软件设计36-39
5 间隔层智能IED设计39-55
5.1 间隔层IED浅析39-43
5.1.1 变压器部分的监测IED39-41
5.1.2 断路器部分的监测IED41-43
5.1.3 其他监测IED43
5.2 6监测IED设计43-55
5.2.1 硬件设计43-51
5.2.2 软件设计51-55
6 站控层专家软件设计55-61
6.1 站控层总体规划55-56
6.2 主要功能单元56-59
6.3 6功能单元浅析59-61
7 系统运转实例与浅析61-71
7.1 在线监测系统现场安装配置61-65
7.2 系统现场运转浅析65-69
7.3 虹桥变电站6监测结果浅析69-71
8 总结71-73
8.1 论文总结71
8.2 论文展望71-73