智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用论文_谭俊敏

智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用论文_谭俊敏

(国网福建石狮市供电有限公司 福建省石狮市 362700)

摘要:电力是一项重要资源,关系到国计民生的发展,必须非常重视。智能变电站规模在不断扩大,为了保证传输的稳定性,要对继电保护进行在线监测。文章先介绍基本内容,再从不同方面展开论述,实现系统良好设计与应用,从而促进全面发展。

关键词:智能变电站;继电保护;在线监测系统

引言:

近年来,智能变电站工程应用为继电保护系统的状态检修和管理提供了良好基础条件,将传统不可在线监测的二次电缆变成了可在线监测的光纤网络。由于实际情况是复杂多变的,所以要进行全面分析再进行设计与应用,这样可以发挥出更大的作用。

一、继电保护及相关设备状态监测

传统变电站继电保护装置只能发出正常或者异常的状态信号,并不能了解实际问题。智能变电站继电保护具有明显优势,可以连续监测关键模拟量的状态信息,支持以通信的方式输出这些信息,监测子系统通过接受并进行存储、识别分析状态信息的长期变化规律。同时结合装置损坏时的模拟量的状态特征,实现继电保护状态检修。技术是处于不断发展中的,所以要树立起创新意识,在现有基础上不断优化,才能发挥出更大的作用。对系统进行在线监测,可以在第一时间了解情况,对于发现问题及时处理,保证始终处于正常运行状态之中。

(一)状态监测信息

要实现在线监测目标,需要将收集到的信息传输到计算机中进行分析,对运行情况有全面了解,为下一步工作开展提供参考依据。电源电平输出,注意设备运行的内部工作温度、装置过程层光纤接口温度,要控制在合理范围之内。对实际运行无故障时间、装置采样值、装置面向通用对象的变电站事件信息进行统计。装置过程层光纤接口的发送光强以及接受光强,这也是非常重要的信息。由此可见,要想实现系统有效监测,必须对各方面信息有全面了解,这样才能进行分析。不能放过任何细节方面的问题,要综合考虑来看,清楚运行状态的实际情况。

(二)状态监测信息传输方式

在实际工程应用中,合并单元和智能终端是属于过程层网络,数据分析后台是划分到站控层网络,导致在线监测信息是不能直接上传的。为了有效解决这个问题要采用有效手段,一种是通过测控装置转发数据,通过GOOSE、SV网络配置报文发送给测控装置,在接受到报文之后,将数据通过制造报文规范传输到监测系统。通过网络分析仪直接转发数据,网络分析仪可以获得过程层在线监测信息报文,对报文进行分析之后,再通过MMS报文发送端口转发数据。具体采用哪一种方式要依据实际情况而定,这样会更加具有针对性,达到很好的效果。

二、继电保护二次回路在线监测

智能变电站通过光纤的数字传播方式代替了传统变电站的电缆模拟量传输方式,可以通过正常运行情况下的通信数据交互来校验通信链路的物理通断和逻辑正确性,改变了以往电缆通信方式必须通过定检的方式进行校验。先进技术不仅让操作变得更加简单,而且效果非常好,大大提升了整体水平。智能变电站二次回路在线监测包括物理链路通信状态和逻辑链路通信状态两种方式,功能非常的强大,可以解决实际中遇到的问题,推动工作顺利开展。为了实现物理链路通信在线监测,需要了解智能变电站过程层设备的物理拓扑信息。

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(一)物理链路通信在线监测

光纤通信链路主要包括发送放光纤接口、点对点光纤、接受放光纤接口环节等方面。当设备出现损坏情况可能会导致通信异常,以此来划分过程层设备光纤网口构成。当装置电源出现问题的时候,会直接对所有的光纤网络口通信产生不利影响。当装置光纤接口插件有异常的时候,会使得插件所有的光纤网络口通信发生问题。当装置单独光纤接口有问题也会对通信产生影响。光纤通信的监视功能是在接收方完成的,当链路出现异常情况的时候,将会无法正常接受数据,我要发对其进行分析判断。但是不能确定过程中那个环节出现问题,从而增加了监测的难度。

在实际应用中,过程层设备的光纤通信出现问题可能是插件异常导致的,要清楚认识到这个问题。二次回路在线监测的主要功能是综合智能变电站的链路异常信息以及拓扑结构,通过统计可以得出故障发生的概率,确定是哪个地方出现问题。当所有的光纤链路异常对应的发送端口相同,就说明数据发送端口、点对点光纤或者是接受端口出现了问题。可以进一步缩小故障范围,为解决提供了方便,从而大大提高工作效率。当出现异常的时候知道什么地方出现问题,这是在线监测的优势所在,避免了过程中不需要的程序,减少了工作强度和时间。

当所有的光纤链路异常对应的发送插件相同,说明该数据发送插件出现了问题。如果是部分链路、端口出现问题,要采用有效方法解决,首先是对过程层物理网络抽象建模,可以得出插件端口集合和装置端口集合。对出现的故障原因进行分析,能够得出准确概率,为解决提供科学参考依据。工作人员在检修时要善于总结,了解不同位置故障发生概率的大小,从而依次对相应设备进行排查。通过在线监测技术应用可以全面了解系统所有情况,从中得出丰富经验,今后遇到类似问题可以快速处理,不需要花费太多的时间,大大提高了效率和质量,保证系统始终处于正常运行状态之中。

(二)逻辑链路通信在线监测

在智能变电站中,二次回路发挥作用的具体流程是:先形成SCD文件,再导出装置可识别的配置文件,然后装置解析配置文件,并发送和接受对应的报文,最后分析数据得出有价值的信息。配置文件的循环冗余校验机制能够确保下载到装置的配置文件的正确性,不会出现任何偏差或者错误。除了物理链路通信在线监测之外,智能变电站过程层通信网络还需要进行网络通信内容有效性的在线监测,主要目的是为了保证实际工程装置生效过程层通信配置和SCD的集成配置完全一致。按照相关标准的要求,过程层在数据交换的过程中,包括通信数据和配置数据两个方面,从而为逻辑链路通信的在线监测创造良好条件。

结语:

综上所述,智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用具有重要意义,可以大大改善运行效果。对系统状态进行实时监测,对于发现问题及时分析,得出原因之后制定有效策略解决,有利于保证安全性、稳定性。

参考文献:

[1]程喜胜.智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用[J].山东工业技术,2018,(18):167. DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.147.

[2]牛奔,刘睿,赵东.智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用[J].建筑工程2017,(19):3020-3020. DOI:10.3969/j.issn.2095-6630.2017.19.926.

[3]管文明.智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用[J].通讯世界,2017,(17):118-119. DOI:10.3969/j.issn.1006-4222.2017.17.085.

论文作者:谭俊敏

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/2

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