摘要:随着智能电网的广泛应用与推广,现阶段的电网规模在不断扩大,设备也在不断更新,并且对变电站二次设备也提出了更高的要求。二次设备是确保变电站安全稳定运行的重要组成部分,因此,为了实现变电站的有效运行,必须加强变电站二次设备运行维护及其智能诊断,这对电力系统的正常运行具有重要的现实意义。
关键词:智能变电站;二次设备;维护;智能诊断
1智能变电站二次设备的特点
1.1电子式互感器
借助对传统电磁式互感器的取缔,以光纤的形式,对电网信息予以传输,辅之相应配置及变压器的运用,将其转换为数字化信号,以此体现变电站的智能化、数字化特点。该种互感器的使用,既可起到防爆作用,又可在隔离高低压的条件下,确保工作人员的生命安全。
1.2GOOSE
目前,智能变电站二次设备均已全面实现GOOSE网络的过渡,即通过借助此网络的安全性、可靠性优势,保证信号能够有效传输至相关装置内。这样不仅可缩短接线长度,还可在保证电网条理性的基础上,使得施工和检修工作更加的便捷。
1.3IEC61850标准
无论是在网络上,还是在系统上,二次设备均满足IEC61850标准,即以自身条理性、整体性和开放性等优势,保证各设备间的灵活运用。
1.4自动化
传统变电站虽可在某种程度上达到自动化标准,但在智能化、数字化变电站的支撑下,二次设备更具自动化优势,能够在装置操作、信号传输和信息共享等领域,将其特点予以根本体现。
2二次设备故障处理
2.1 保护装置故障
如保护装置存在故障,应立即找出故障点及原因,投入检修压板,待重启装置后,若处于正常工作状态,则保护装置存在跳闸故障;若无任何恢复的迹象,则应将相关信息传至检修班组终端系统,借助调度指令的运用,对保护装置予以调整;若信号表现为“报警闭锁”“装置异常”,工作人员应按照报文和系统终端数据结果,对其进行相应的处理。
2.2 智能终端故障
当智能终端发生故障时,应立即汇报给上级部门,待其同意,方可对装置予以重启检查。具体操作如下:在装置重启前,退出分压板,且在检修状态下,对智能终端予以重启。若故障消失,则应对分压板予以更换;若无任何变化,则应告知检修班组,做好相应的针对性处理。
2.3 交换机故障
若交换机存在故障,则应在调度同意的基础上,再次开启交换机;若故障仍无法得到处理,则应按照实际情况,退出监控系统,经调度员的汇报总结,对受控设备的运行参数加以监视,且通知相关人员,对交换机进行检修处理。
2.4 合并单元故障
由于合并单元存在较强的自主诊断功能,可保证在系统异常的状态下,信息正常输出,比如电源中断和采集单元异常、电压异常与通讯异常、通讯中断及装置内部异常等。依据合并单元对异常信号、自检信号的输出,可为工作人员检修工作的开展提供便利,鉴别其是否存在丢帧、失步和品质位异常等问题,再通过横内对比的方式,寻找故障点,施以有效的故障防控。
2.5 自动化装置故障
当自动化装置存在故障时,工作人员应第一时间进入现场,借助对站内设备的全方位监控,在调度同意的情况下,重启自动装置。若自动化装置故障仍无法恢复,则应将调度结果汇报至上级部门,要求检修人员立即处理。另外,若计算机系统内设备故障难以得到恢复,需按照实际情况,向调度员、上级调度部门予以汇报,施以针对性的检修处理。
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3智能诊断
3.1厂站端
3.1.1数据采集单元
主要具有数据采集与记录等功能,完成相量计算和故障录波,对报文进行实时解析,以通道映射关系为依据,对各种模拟通道参数进行计算,采集相应的状态数据,并根据启动判据,对系统所处实际状态进行实时监测,确认达到条件后,开始对暂态数据进行记录,完成故障录波,同时将事件与测距结果均上送到分析单元。可对网络报文进行统计和记录,有很强的保温解析与统计功能,对不同的报文,根据控制块分类对异常计数实施分类统计,同时以异常条件为依据,形成相应的异常事件,最后上传到分析单元。
3.1.2数据管理
对CID文件进行解析,形成以APPID为基础的交互逻辑,并下装到交换机;通过交换机,可以获得路由表,进而得到回路与拓扑图。
(1)对二次设备与回路所处状态进行实时监测。对由采集单元获得的数据进行接收,并对状态信息进行实时显示;如果出现达到设定条件的实际情况,则会发出告警条目。此外,还能对包含运行工况和存储状态等智能的信息进行监测与显示;状态分析可直接通过报文的采集和分析来实现;对网络通信所处状态进行监视与分析。
(2)根据二次设备对应的CID文件,对模型变更进行辨识,SCD文件即完成变更。
(3)采用可视化方式对二次设备回路实际连接状态与检修情况进行直观显示;交流、跳闸、合闸等回路均可以实现图形化显示。同时,以CID模型为依据,生成在线监测信息对应的显示画面。
(4)对二次系统进行智能诊断,包括故障定位和监测预警。其中,监测预警即采用监测装置和网络,对装置、网络和回路进行健康评估,实现故障预警;如果继电保护异常、设备产生故障,则可采用专家系统实现智能诊断和分析,确定装置与回路中存在的各类故障。
3.1.3设备配置与组屏
数据采集单元根据网络和二次设备,110kV采用集成配置,而500kV应进行双重配置。数据管理单元一同接入配置的数据采集单元,进而对该单元进行配置与管理。根据电压等级和工程规模大小,将在线监测设置成1~2面屏柜,各面屏主要包含以下组成部分:采集单元、管理单元、外部设备(如显示器、键盘和鼠标)。由于数据报文具有可识别性,且交互逻辑还具有很高的准确性与规范性,采用智能交换机可以实现以应用功能为基础的确定性报文交换,借助网络完成点间传输,以此解决在线监测方面的问题。同时,在管理单元下装以APPID为基础的路由表,对IED设备进行自动识别,在设备迁移过程中,可以对链路进行自动识别与切换,几乎无需动用人工,同时报文交换关系可以确定,对报文可按照路由表实施点间传输;监测传输的质量与状态,当发生异常情况时,会立即向管理单元输出告警信号。
3.2故障定位
采用人工进行SVG图的绘制,同时将相关设备关联至SVG图当中;根据报文MAC地址与APPID,在SCD中确定保护控制装置及MU、智能终端,同时查询装置显示图,以故障的性质,对其状态进行动态显示。根据告警级别,采用光电形式将其提示给用户,再采用后台通信方式发出相关告警信号。SCD文件当中的信息以XML形式存在,智能变电站运行过程中的一次性结构、配置情况以及访问点的运行都要靠SCD文件的指挥,可以说SCD文件为整个变电站的运行提供了有效的数据源,所以应当多给SCD文件进行检验与维护,确保变电站的健康正常运行,能够极大程度地提升智能化变电站的运行质量。
4结束语
综上所述,科技水平的发展,促使变电技术得以快速进步。特别是智能变电站二次设备的运行维护,虽存在相应的不足或缺陷,但可通过针对性对策的施行,对此类问题予以避免。对此,工作人员应对智能变电站予以统筹思考,明确其在电网中的地位,对维护措施、故障处理措施进行创新及优化,提高二次设备运行稳定性,以便维持电网整体的良好运行。
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作者简介:杨成江(1976-),男,电气工程硕士,工程师,
主要从事电力系统调度自动化等电力生产工作19年。
论文作者:杨成江
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/21
标签:变电站论文; 故障论文; 设备论文; 智能论文; 单元论文; 装置论文; 报文论文; 《基层建设》2019年第18期论文;