探析智能变电站监控信息优化论文_孙伟娟

探析智能变电站监控信息优化论文_孙伟娟

(国网山东省电力公司烟台供电公司 山东烟台 264000)

摘要:经济迅速发展的社会对电力的需求量也不断增加,这就要对监控信息管理能规范化的呈现,以及对信息的命名等进行规范化。智能变电站和常规变电站相比较而言在站内结构以及传输方式上都有着很大的不同,在监控信息的要求层面也有了进一步的加大,所以这就需要对智能变电站监控信息的优化进行理论研究,从而保障其正常运行。

关键词:变电站;监控;信息优化

国家电网一直致力于智能变电站监控信息的优化研究,希望对监控信息的管理更加规范化,对信息命名进行规范,明确各个部门的职责,对信号进行分区上传、统一管理,使用最简明的信息来反应电网的运行状态,节约人力的同时提高处理效率,倡导建设大运行体系,从而实现调控一体化。

一、智能变电站设备及网络通信结构

智能变电站较常规变电站而言,自动化程度更高,通信网络承担了更多的功能,如采样值传输、跳闸出口等。光纤网络的大规模使用以及智能一二次设备的应用,使得智能变电站在监控信息上与以往常规变电站有了很大的不同。智能变电站通信网络按功能分为“三层两网”结构,分别为:站控层和间隔层之间的间隔层通信网,以及间隔层和过程层之间的过程层通信网。

间隔层与过程层设备间主要通过光纤连接,保护采样数据通过光纤与合并单元直连,出口跳闸信号通过光纤与智能终端直连,主要是为了保证保护动作出口的可靠性及及时性。测控、故障录波器等智能电子设备设备通过光纤网络与智能终端连接,与合并单元可以以网络方式,也可以通过点对点方式连接。间隔层保护、测控等IED设备通过网络方式与站控层的监控系统等连接。

二、智能变电站设备及网络特点

2.1一、二次设备特点

①一次设备尤其是开关、刀闸等设备通过“断路器+智能终端”模式实现智能化。断路器、刀闸本体遥信、位置信号以及分合闸控制回路均通过电缆接入智能终端箱中,再通过直连光缆或通用面向对象的变电站事件网络接入相应装置,通过网络方便地实现了相关信息的共享。

②二次设备实现网络化。智能变电站内IED设备采用统一通信标准,各设备间通过高速光纤网络互联,真正意义上实现了数据、信息的互联互通。智能变电站中由于合并单元数据传输延时,因此对对时系统的可靠性提出了很高要求,对时装置信息以及IED设备的对时信息便显得十分重要。

2.2通信网络特点

GOOSE是智能变电站的特色之一,在高速光纤网络通讯条件下,为系统提供了快速信息传输和交换的手段。当发生任何状态变化时,智能设备将借助变化报告,高速传送包括开关刀闸位置状态输入、跳合闸命令等。与常规变电站相比,由于GOOSE网络采用了数字化传输模式,不仅增强了抗干扰能力,且开关量信息、跳合闸命令等均可方便通过网络共享,取消了大量的传统信号和控制用电缆,降低了系统维护成本。GOOSE可实现网络在线检测,当网络有异常时迅速告警,大大提高了可靠性。

三、智能变电站监控信息的现状及优化策略探究

3.1智能变电站监控信息的现状分析

从智能变电站监控信息的发展现状来看,还有诸多问题有待解决,主要体现在信息命名和传送没有得到规范化。由于智能变电站各类的监控信息命名多是通过变电站自身来完成的,并没有统一化的标准,所以同一配件也可能会有不同的名称,这一不规范的现象就对监控信息的工作中比较容易出现失误,在工作上带来不必要的麻烦。对于正常的监控中心在信息的描述层面要能有先后,否则就会造成信号的采集没有及时的体现。

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另外,对智能变电站的监控信息过程中对信息传递存在则冗余的现象,这样在系统出现问题的时候就会弹出冗余窗口,在短时间内对事故原因很难进行正常的判断。从具体的问题上就会有信号重复警告,进而造成通道额拥挤现象,还有是对非故障信号的识别会进行屏蔽,再有是对无用的信号很难进行屏蔽,这些问题对监控信息的效率自然会造成很大的影响。

3.2智能变电站监控信息的优化策略探究

3.2.1规范信息命名,明确部门职责

目前常规变电站中厂站端各类数据上传至调度主站系统时必须按照相关规定从名称、格式等进行信息规范,智能变电站中监控信息也应对此进行规范。本文主要针对智能站特点对部分典型信息进行规范优化。

注:220kV及以上电压等级同一间隔配置多套IED设备时,其它同第一套。

针对智能变电站内网络复杂的情况,原则上“谁接收,谁告警”,避免多个告警信息反映同一设备异常的情况发生。如,智能终端连接光纤包括:保护直跳、GOOSE网络信息(刀闸、开关位置及异常信息等)主要作为信息发送端,当发生通道异常时,相关通道告警信息应由接收端IED设备报出,同时告警信息应能完整体现通道发送-接收端设备名称,以便监控人员对异常情况有准确的定位,运检人员快速消除缺陷。同时,为保证光纤链路可靠性,各IED设备在链路发生异常时,均能报“总告警”信号。

在智能变电站中,由于光纤网络的大规模使用,数据同步的重要性进一步凸显出来。在实际应用中,必须考虑各接入量的采样同步问题,以满足二次设备的要求,因此,对时系统及各IED设备对时异常信号的重要等级较常规变电站有了很大提高。

3.2.2对传递信息过程进行优化

监控信息的优化就能够有效解决传递信息冗余的问题。①系统要对硬接点信息进行保留,对软遥信进行屏蔽,避免出现多处同时警告的现象。②对于一些非故障态信号进行识别,可以加人十秒主右的延时,为弹簧储能过程留有足够的时间,防治系统对非故障类信号随发。③将非重要信号列为告知类信号,系统对其自动屏蔽,防治这些无用信号的随发。④对于过分详细的保护信号进行屏蔽,防止多套保护系统同时发送保护信号。

3.2.3对信号进行分区上传

严格按照这个等级将信号进行分区上传,一级对应事故信号区,上传内容包括各类设备出现的故障,如跳闸,该区的信息都非常重要,往往需要实时监控,发现问题后立即处理。二级对应异常信号区,上传的内容包括威胁运行安全的因素,该区信息也很重要,同样需要实时监控,发现问题及时处理。三级对应越限信号区,上传的内容包括报警区域以内的信息,对于设备的电流及功率情况进行准确反映。该区信息需要实时监控,并及时处理。四级对应的是变位信号区,上传的内容包括设备状态改变的信息,例如闸的开关。它能够反映运行状态的改变,需要实时监控。五级对应的是告知信号区,上传的内容一般为设备的运行状态,该区信息不需要实时监控,但要定期查询。

结语

总而言之,智能变电站监控信息的优化是促进变电站健康高效运行发展的举措,只有在这一层面得到了有效保证,才能真正推动我国的智能变电站的全面发展,将其工作的效率得以提升。此次对智能变电站的监控信息的网络通信结构以及现状等进行了分析,然后提出几条优化策略,希望对实际发展有所裨益。

参考文献

[1]金乃正,张亮,章坚民,汪彦,章立宗,许伟国.数字化变电站智能设备及网络在线监测与状态评估系统[J].机电工程,2015.

[2]蒋正威,杜奇伟,刘永新,许伟国.智能变电站集群测控系统的研究及应用[J].电力科学与工程,2014.

[3]马国梁,刘永新,许伟国,周行,梁学锋.电网自动化系统遥测数据跳变的分析及对策[J].电气技术,2014.

论文作者:孙伟娟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期

论文发表时间:2017/4/25

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