智能变电站二次设备在线监测与故障诊断技术

智能变电站二次设备在线监测与故障诊断技术

廖云涛

关键词：智能变电站；二次设备；在线监测；故障诊断

引言

随着近些年来智能变电站的大规模投入运营,其在整个电网系统当中所占到的比重也越来越大,这也将成为未来电网系统发展的一个主流趋势。但同时也需注意到,由于智能变电站内采用了许多的通信及网络技术,这也在很大程度上使得变电站的运行维护变得更难控制,怎样能够将智能变电站的优势特性充分的发挥出来,促成对二次系统实时运行情况的精准控制,现已成为广大电力工作者所必须引起关注的一个重要课题。据此,针对智能变电站二次设备在线监测及故障诊断技术展开相关的研究工作意义重大。

1在线监测与故障诊断技术的意义

1.1有效保障电网的运行安全

如今电力行业的智能化建设水平不断提升，变电站也实现智能化控制和管理，从而使电网的运行安全得到极大保障。电力网络在运行过程中会受到诸多因素的影响，例如直流回路接地异常、交流回路短路异常等，当发生这些故障时，二次回路就会自动报警，但是受到现场环境的干扰，二次回路报警功能无法有效区分继电保护异常和其他异常，从而导致故障无法得到及时预警和排除，使电网的运行安全受到极大威胁。在线监测和故障诊断技术的出现有效解决这一问题，在电网运行过程中，系统可以对运行状态给予动态监测，从而及时发现继电保护二次回路存在的异常，使故障得到及时有效的解决。

1.2有效提高设备的检修效率

电力行业的发展使社会日益增长的用电需求得到极大满足，但是在发展过程中也出现诸多问题。例如我国历年都会发生电力事故，这些事故大多发生在电力设备的检修及维护过程中，使社会蒙受巨大损失。电力设备是变电站的重要组成部分，但是在运行过程中会受到诸多因素的干扰，从而发生故障，电力人员在检修和维护期间需要面临安全风险，因此极易造成事故发生。而在实施二次回路保护装置后，很多设备异常现象在初期就能够显示出来，并且给予针对性的预防，从而使设备的检修效率得到极大提升。

2在线监测

2.1数据采集

数据采集部分的主要功能就是对所需要的数据信息进行采集，并对过程层的数据内容进行统计并整理。在对过程层的网络数据信息进行采集的过程当中，能够对原始的数据信息进行完整的统计以及解析，将相关的信息通过配置控制块对异常情况进行相关分析，并进行分类汇总进行处理，依照之前所规定的范围进行明确的划分，并将信息传递给分析管理单元内。交换机的管理功效主要是与交换机进行协调的通信，从而对交换机的实时性信息进行系统的掌握，从而就能够对过程层的网络状态进行更加具体的分析工作。

2.2数据管理

在数据管理单元当中其具体功能主要就包括了以下4种,现具体分析如下。(1)二次设备SCD模型文件管理。取得二次设备的SCD模型文件,其中主要就含括了二次系统的配置文件信息、过程层虚回路信息以及软压板逻辑关系、二次回路虚端子连接及网络拓扑等。(2)二次设备和回路状态监测。获取采集单元所采集到的信息,并对各项信息内容实施精选筛分；搜集并同时针对装置当中的二次回路实时性监测信息做到分类管理,将状态信息具体显示出来；针对系统所出现的各种异常情况作出报警提示,对于网络通信状态的分析由针对过程层的网络报文直接采集获得,同时针对报文信息内容开展在线分析。(3)二次系统可视化。采取更加直观、形象的可视化展示方式来对二次设备的检修状态予以显示；依据全站模型文件自主产生出新增设备在线检测信息展示信息。(4)二次系统故障诊断。这一部分数据管理功能具体包括有针对系统的异常状况发出警报信息,评估网络系统与虚回路的运行状态；在做出继电保护动作亦或是二次设备出现故障问题时,可根据专家系统来开展智能化诊断评估,以达到对二次装置与回路的故障精准定位。

3故障诊断

3.1诊断模型

当智能变电站二次诊断有问题出现时，不管是对所检测的智能机器设备还是对通信报文都会有大量的报警信息内容出现，当在线监测系统获得了报警信息内容之后发送到故障诊断装置对问题进行分析并采取措施。二次设备在线监测系统诊断模型主要包含四个层级的内容：一、将二次设备在线监测系统所获取到的信息作为进行诊断工作的基础；二、通过不同的诊断方式有针对性的进行诊断评价工作；三、通过对诊断结果进行总结，进行综合诊断工作；四、将最终的诊断结果输出。

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，具体有四种诊断方式：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。前者造成故障因素的类型有很多，比如说检修压板故障、采样回路CT断线等会造成保护装置失去效果。一个装置出现问题将会影响全局，但是使用自检信息诊断就可以将自身所存在的不足进行精准地判断，而设备功能异常的主要信息源头就是来自于此。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。第四种主要是综合诊断，这种诊断方式的核心就是在线监测系统，该系统会搜集一系列的报警信息，比如对时报警信息、通信报文报警信息、自检报警信息等等，这样能够对智能变电站的二次设备包括保护单元、测控装置以及智能终端等等进行故障上的分析。

结束语

针对智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术的探究是非常必要的。现阶段电力行业的智能化建设水平取得极大提高，但是仍然有部分企业缺乏先进技术的应用意识，没有对在线监测和故障诊断技术给予有效应用，从而使电网的运行质量受到制约，为此应该对在线监测与故障诊断系统的构成给予全面分析，不断提高该技术的应用水平。希望本文能够为研究这一课题的相关人员提供参考。

参考文献

[1]白一含.浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].绿色环保建,2018(05).

[2]张明凯.变电站继电保护二次回路的在线监测及故障诊断技术[J].自动化应用,2018(03).

[3]杨晓西.浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].中国新技术新产品,2017(21).