智能变电站二次设备状态监测技术研究

智能变电站二次设备状态监测技术研究

高策

（国网山西省电力公司河津市供电公司山西省043300）

摘要：在智能变电站系统中应用了大量的二次设备，如果设备发生故障，则会影响系统运行的安全性，因此，加强设备状态监测技术具有必要性。现阶段，智能变电站二次设备状态监测主要借助信息技术，通过对交换机设备进行状态监测来搜集信息数据，利用模糊综合评价法来分析设备运行状态，进而采取有效的措施避免设备故障的发生。

关键词：二次设备；智能变电站；状态监测

引言

在变电站中，主要的组成部分就是一次设备和二次设备。纵观现在的智能变电站现状，可以发现，大多数的变电站对于一次设备的状态监测是很重视的，但是明显缺乏对二次设备的监测力度。在一次设备的运行过程中，二次设备能够游侠的对一次设备发挥出辅助作用，例如进行检查和监测等等，虽然一次设备很重要，但是二次设备也是供电系统的影响因素之一。所以，对于智能变电站，不仅仅要重视一次设备的重要性，对于二次设备应该一视同仁。

1二次设备状态监测的必要性

不和电力有直接的接触和联系，这是二次设备和一次设备之间的最大不同，所以说，二次设备的定位是辅助性设备。但是虽然二次设备的主要作用是辅助一次设备的运行，但是对于智能变电站电力设备的运行同样有着很重要的影响。在电力使用的高峰期，一次设备经常发生故障，这个时候，二次设备的重要性就能够得到体现，有了二次设备对一次设备的辅助，电能才能稳定的输送给用户，所以，加强二次设备的状态监测是很重要的。进行二次设备状态的监测，能够大幅度减少故障的发生率。在国家近年来投资的项目中，电力事业是工作的重点，而这其中，智能变电站是电力事业的主要场所，所以，电力的输送很大程度上受到变电站运行状态的影响。由于二次设备的辅助作用，能够及时的监测一次设备的运行状态，发生故障时及时的进行调节和控制，所以，进行状态监测，二次设备运行的故障率也会大幅度的减少。变电站的智能化能够有效的提高工作效率，智能的对变电站的工作进行控制。对二次设备施行状态监测，能够有效的保证二次设备的工作效率，只有二次设备的工作效率得到了保证，才能保证对一次设备的监测作用，这样，整个变电站的工作效率和工作质量都能够得到保证，工作人员也能够随时根据二次设备发出的监测信息，对故障进行排除和处理。改变电压的等级是智能变电站的主要作用，稳定的变压能够保证居民的电力使用。二次设备状态监测工作能够及时的对故障发出相关信号，提醒工作人员进行处理，工作人员能够根据信号提示准确的判断故障发生方位和原因，进行及时有效的维修措施。

2智能变电站二次设备的状态监测技术

智能变电站中基于微电子、计算机技术、网络技术的继电保护设备其强大的“自检”能力为状态检修技术的实现提供了良好的基础。智能变电站的继电保护装置二次电流、二次电压输入的方式不同于常规变电站，取而代之的是光纤以太网传输的数字采样值报文的输入；保护动作出口不再是跳闸、重合闸接点，而是光纤以太网传输的GOOSE开关量信息。因此，二次设备的状态监测不同于一次设备，一次设备状态监测一般都需要安装另外的监测设备，对主设备进行监测；而二次设备由于继电保护及安全自动装置一般都具有在线自检功能及通讯功能，再加上考虑到二次回路的负载及安全性等因素，一般不另外附加监测设备，属于嵌入式状态监测。利用装置本身自检及装置之间的互相监测来实现在线监测。因此，建立变电站二次设备在线监测系统，必须着手开发具备全面监测状态信息的全新的保护、自动装置及其他智能设备。目前智能变电站继电保护装置需要监测的主要对象，包括：（1）装置的电流、电压等SV通道的状态。（2）装置的遥信、遥控等GOOSE通道的状态。（3）装置直流逆变电源的状态。（4）装置本身自检如：FLASH擦写次数统计、扇区健康状况监测、RAM是否出错、看门狗是否动作、装置的重启次数等。

2.1分布式数字化继电保护装置监测技术

对分布式数字化保护装置进行状态监测，基于IEC61850标准，其提供的通信框架利用电子式互感器ECT以及EVT进行数字信号转换。保护装置中的信号是经过合并器加工，满足IEC61850标准，利用以太网光纤而转化成的数字信号。继电保护主要是基于以太网进行GOOSE信息传输、继电保护装置状态监测的，基于分布式保护装置极易实现。将分布式保护装置作为间隔单位，以一对一的形式实现单台IED功能，以间隔为单位，配置间隔时，独立保护装置需要双重化设置，且过程层接口也需要双重化配置，比如，母线间隔以及220kV以上线路等。数字化智能开关的应用能确保二次设备控制系统回路利用软件编程来实现智能化，且数字化智能开关自身能够实现在线监测，能解决传统操作回路监测继电保护运行中所遇到的问题。

2.2集中式数字化继电保护装置监测技术

集中式数字化保护装置监测能实现多条线路的保护测控，且可以实现多台LED保护测控功能，极大程度上提升了设备维护的便捷性以及可靠性，降低了电网等级。除此之外，集中式机电保护装置通常设置双套保护装置、集中式继电保护，能够最大限度上减少被监测目标，状态监测实现比分布式数字化继电保护装置更加简单。集中式监测利用双套保护装置，能实现在线自检与装置互检功能，且能够减少被监测目标，将电源检测、软压板监测、装置自检等功能集成在LED中，便于设备维护人员开展检修作业，可以降低检修工作强度。该装置结构更为紧凑，使得电源数量减少，便于实现二次设备电源状态监测。

结束语

综上所述，在智能化的变电站中，进行自动化技术的发展，二次设备的状态检修是自动化技术在发展中的重要核心内容，二次设备状态监测有助于管理设备在运行时产生的问题，并且可以合理有效的对故障或者历次的检修记录信息等进行共享，可以提高设备的保护装置，为电网安全运行打下坚实的基础。全站的信息标准化、信息数字化、和通信平台的网络化，可以使智能变电站为二次设备进行状态监测，并为状态监技术在发展中都提供强有力的条件，尤其应用了集中式数字化的保护装置，更有效的减少了继电保护中二次设备数量。对二次设备结构进行的优化，让继电保护在二次设备的监测中实现的更加有利。

参考文献：

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