电力设备故障诊断系统研究

1引言

由于电力设备在各行各业中应用广泛，它所承担的角色也越来越重要，因此，对电力设备本身运行状况进行一定监控与故障诊断是很重要的。对电力设备实现监控与故障自动诊断是提升设备可维护性的关键，这是因为它不仅可以对电力设备实行动态监测，及时了解电力设备的运行状态；一旦出现故障，自动监测系统还可以及时诊断故障的位置，对故障部位进行隔离，为设备维修提供良好支持。

2电力设备的远程监控与故障诊断系统的设计研究

2.1远程监控与故障诊断系统的设计思路

电力设备的远程监控与故障诊断系统(RMFDS)是建立在PC—PLC上的，它包括各电力设备车间的现场监测与诊断子系统、通信网络和远程诊断中心。其中，现场监测诊断子系统包括信息采集系统、工控PC机、软件系统等部分，它不仅可以与现场控制设备进行通信连接，实时监测与诊断电力设备的运行状况，对设备现场数据进行实时统计分析，并对数据信息进行存储处理，实现互联网、远程诊断中心之间的数据交换。

2.2RMFDS系统的硬件组成与原理

电力设备的RMFDS系统的组成包括计算机主体及其设备、互联网通信设备、控制器、执行器、传感器，下面将对各部分进行详细分析。2.2.1现场监控与数据采集的硬件配置为实现PLC与PC之间的数据交换，我们必须要了解PC的通信机制，科学选择通信硬件模块和通信协议，以求实现PLC与PC间的接线连接，为软件的编制提供良好基础。电力设备中RMFDS系统有两种硬件连接方案，分别是：2.2.2将PC当作工业以太网的站点这种硬件连接方式内部结构复杂，电力设备现场监控PC与全部PLC都以工业以太网为站点，通过工业双绞线、光纤等于PLC实现连接，进一步实现数据传输。2.2.3PC与PLC网络串行通信方式该种连接方式较为简单便捷，能通过串行通信方式真正实现电力设备现场监控PC与一台PLC的数据交换，此时，该PLC能通过MPI网或总线技术与其他的PLC实现通信连接，最终实现PC与所有PLC的通信连接。2.2.4企业局域网或互联网的硬件配置就目前而言，局域网和互联网的硬件配置较为普遍，电力设备中RMFDS系统的网络硬件设备选择较多。2.3电力设备中RMFDS系统的软件组成为更好地实现RMFDS系统的功能，必须构建一个具有强大用户界面、多功能、性能好、扩展大的软件系统，并要求它包括现场监控与故障诊断、Web服务器与应用程序服务器的软件设计、远程故障诊断实现等三个内容。2.3.1现场监控与故障诊断为了能够顺利完成PC端和PLC的数据信息交换工作，必须要对PC端的通信机制进行深入、全面的了解，才能够为后期的系统软件编制工作做好准备。首先，要根据系统的实际情况合理选择通信硬件模块和通信协议类型，当完成了PC端和PLC的连线连接工作后，就可以开始选择两者之间的硬件连接。目前我国常用的硬件连接方式有两种，一种是以PC作为工业以太网的其中一个站点，通过选用工业双绞线、光纤、以及交换机等设备和PLC相互传输数据。而另一种连接方式就是两者网络串行通信。这种连接方式比较简单，当PLC和现场监控PC进行串行通信后，那么这一台PLC和其他的PLC将会连接到MPI网络或者总线进行通信，从而实现PC和所有的PLC进行通信的目的。虽然这种连接方式比较简单，但是由于一般情况下PC和PLC的实际距离较远，所受到的干扰也比较多，这种连接方式的准确性也较低。2.3.2远程故障诊断传统的监控模式和故障诊断系统已经无法满足电力系统高科技发展要求，鉴于电力设备技术水平的不断提高，网络技术的广泛应用，可充分应用远程故障诊断系统对电力设备进行监控，不仅能够帮助新建大型关键电力设备更加完善，还可以时刻密切跟踪电力设备的运行情况，降低其故障率。目前我国常用的远程故障针对是专家会诊网络群建。这个软件能够对电力系统的数据信息进行实时的检测和分析，并根据分析的实际情况对电力设备的运行情况提出优化建议。当电力设备的技术不断提高的时候，只需要完善和更新专家知识库的内容即可，减少大量的人力资源和时间花费。下图是远程维护系统网络的结构示意图：2.3.3Web服务器与应用程序服务器的软件设计根据电力设备的运行情况设计专门的Web服务器与应用程序服务器软件，能够为数据的传输提供可靠、安全的网络环境，令PLC的底层控制系统安全性得到有效的保障，提高诊断系统的安全性和准确性。一般的Web服务器与应用程序服务器的软件设计主要包括了Web服务器的软件和应用程度服务器的设计，前者主要适用于B/S结构的客户机，而后者大多适用于基于IIS的ASP动态网站。当设计工作完成后，可以提高电力设备故障诊断系统的灵活性，进行采集和缓存数据工作的时候，使其能够变得更加方便和简单，令浏览器界面的美观性也能够达到要求。此外，在客户机和服务器数据库查询的专用区域中设置数据交互，能够令查询标准和查询结果更容易被使用者理解。

3结束语

随着计算机网络技术水平不断提高，传统的电力设备监测诊断系统及相关技术已经无法满足社会发展的高要求，所以必须要不断提高我国电力设备远程监控和故障诊断系统的技术水平，充分利用网络技术，降低电力设备的故障率，令电力设备能够达到现场应用的相关标准和要求，为电力系统未来的发展和水平提升打下坚实基础。

作者：吴孝慧