关键词：智能变电站；二次设备；故障诊断
1智能变电站的体系结构
内部网络是智能变电站信息共享的基础，重要性不言而喻。在变电站过程层使用GOOSE和SV技术进行通信，结构的合理与否影响着继电保护的及时性和可靠性。在IEC61850标准中，由站控层、间隔层和过程层组成智能变电站网络。在间隔层和站控层之间的网络为站控层网络，在过程层和间隔层之间的网络为过程层网络，称为“三层两网”。（1）过程层主要是由一次设备和智能设备等组成，完成配电、变电、输电、控制和保护等基本功能。（2）间隔层为辅助层，由测控设备、保护设备、故障录波设备、电能测量设备等组成。（3）站控层主要由自动化系统、通信系统等组成，对整个变电站设备进行测量、控制、采集监控数据、保护信息的管理、操作闭锁、同步相位采集等。
2智能变电站二次系统常见的几种故障
第一，智能终端故障。变电站二次系统的故障表现一般集中在智能终端，比如终端信号无操作，自动呈现出“装置闭锁”信息，阻碍系统的正常恢复。这种智能终端故障的产生原因不在装置本身，而是因为没有设置准确的定值，采用调试工具对其进行检修之后，可将其划分为报文故障，通过对智能终端数据进行重新设计，由此完成复归。第二，母差保护故障。二次系统最常见的就是母差保护故障，系统在正常运行的情况下，如果提示告警，说明母差保护装置失电，但1s内就能修复这项故障，不过会影响到变电站二次系统。一旦出现母差保护故障，必须对电源系统进行仔细检查，避免电源问题的出现。第三，GOOSE通信中断。变电站二次系统的电压若达到110kV，且开关、操作刀闸，包括其他智能设备不存在异常情况，系统后台将诊断为GOOSE通信故障。通信问题是出现GOOSE通信故障的主要因素，通信设置、硬件连接将导致通信失效，致使通信中断故障的出现。该智能变电站通过对GOOSE通信故障进行排查，发现通信设置没有出现异常现象，只是电源插件出现了松动，刀闸在拉合过程中达不到供电要求，GOOSE插件将得不到电源支持，致使通信中断。
3故障诊断
3.1故障诊断模型
（1）故障诊断结构。智能变电站故障诊断模型，为了满足功能需要设立专家系统诊断结构，其中包括数据库、知识库、人机接口和推理机等多个部分。其中数据库是在线监测收集的故障诊断信息，为后续故障排除提供可靠依据；知识库则是专家系统核心内容，用于数据计算和推理，可以强化专家系统表达效果，便于及时解决二次系统故障问题；人机接口，保证二次系统和专家设备连接在一起，用于判断故障问题；推理机则是分析二次系统中的异常故障信息，合理规划，精准诊断和排除故障问题。（2）故障诊断模型。智能变电站故障诊断，需要设立专门的故障诊断模型，用于二次系统运行全面监管和控制，一旦发现故障问题及时发出预警信息，传输到通信网络中。借助故障诊断模型来整理和分析故障信息，判断故障原因和位置，在专家系统合理分析下获取诊断结果。（3）故障诊断方法。在智能变电站故障诊断中，应该根据实际情况选择合理的故障诊断方法。IED装置诊断法，包括通信中断诊断法和功能异常诊断法；配置诊断法，适用于二次系统智能设备配置故障，采用通信中断诊断法来提供诊断信息，保证配置诊断全面性与合理性；综合诊断法，判断二次系统异常故障问题，避免故障范围扩大，提升二次系统运行可靠性和供电服务质量。
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3.2故障诊断系统具有的功能
针对不同的故障现象及其特征，采取相适应的措施进行诊断，具体有几种诊断方式：第一种是自检信息进行诊断，这一种诊断方式之中可以按照诊断目标的对象不同进行进一步的分类，可以分为两类，一类是诊断的对象是对设备进行诊断，另一类诊断的对象是设备通信过程中。智能变电站中很多功能都是靠信息传输来实现的，包括其中的测量、安全保护以及控制等等，通信网络是一种数字化的形式，传输系统之中采样、闭锁以及跳闸等信息都通过此进行传导。如果想要使得站内的报文发送能够很精确，就必须要保证设备一直处于一种正常的运行状态，所以如果设备通信出现中断的状态，就将会导致整个装备出现故障，而设备自检功能在这个时候就能发挥重要作用，一方面能够实现精准地监控光纤端口收发工作，并提高工作的效率，另一方面当检测到报文通道出现故障信息的时候，就会发出报警信息，这样就能够准确地判断设备通信终端的情况。第二种指的是对时信息的诊断，这种诊断方式主要针对的是当发现设备出现对时方面的故障，出现这种情形的主要原因有可能是对时服务以及时间跳变侦测等方面出现异常情况的时候，将上述的信息进行整合以及综合的分析，然后来确定出现故障的设备。第三种指的是通信报文诊断，如果在线监测系统检测到通信报文中的报文误码率升高、流量显示不正常、丢包数增加等等情况发生，这个时候会发出报警信息，如果不能够在第一时间进行处理的话，那么将会对整个通信网络造成巨大的影响，对整个变电站的运行也会造成不利的影响。
4智能变电站二次设备的检修
在实际中，开展智能变电站二次设备检修活动时，应该严格的按照相关运行程序进行，避免因为程序出现漏洞从而造成了检测结果不准确，影响到检修工作质量的情况。在具体工作中，可以从以下两个角度分析智能变电站二次设备检修工作：（1）从有关MU合并器装置的检修角度看，变电站交流信号源输出的模拟电流、电压信号指标会表现出一致性相位状态，在此条件下，MU合并器可以接受电子互感器装置正常运行下的电流、电压信号，同时这些电流、电压信号会通过汇通GPS信号方式，进行信号同步传递。在实际中，可以立足于信号同步的角度，比较信号相位，从而判断出信号同步执行情况的可靠性。（2）从有关电子互感器采集器装置检修角度看，智能变电站在正常运行下，采样器获取的采样值数据很容易受到电子互感器装置差动保护性能的影响，由于一般情况下的电流互感器装置对应的变比指标、极性指标处于既定状态，对于其互感器装置的检修，可以利用专门的仪器进行测试。在智能变电站中，电子互感器装置的电力极性指标十分灵活，可以在MU合并器装置中进行灵活调整，需要注意的是，MU合并器装置对互感器电流极性调整必然会对后期的二次设备检修作业带来极大的影响，所以在事前必须事先制定相应的调整规范。同时在二次设备停电检修工作中，还可以利用一次加流的方法，对电子式互感器装置变比指标进行有效检查，当二次电流的方向和潮流方向表现出相互一致，那么就代表了极性端为线路侧位置。
5结束语
如果想要智能发电站能够正常的运行，就要做好对智能变电站之中的二次设备的故障诊断的工作，其中需要格外注意的就是做好在线监测工作，实现对二次系统之中的具体运行状况的精准掌控，发挥智能变电站具有的优势，促进电力企业的进一步发展。
参考文献
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[2]张历,辛明勇,高吉普,王宇,胡星,张成模.智能变电站二次设备多维度故障诊断与定位系统方案设计[J].自动化与仪器仪表,2019,05:59-62+67.
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论文作者:薛震
论文发表刊物:《中国电业》2019年20期
论文发表时间:2020/3/10
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 故障论文; 故障诊断论文; 通信论文; 系统论文; 《中国电业》2019年20期论文;