变电站二次设备远方实时模拟及智能分析研究

变电站二次设备远方实时模拟及智能分析研究

杨绍露周善有杨琦高景林王骏

（云南电网有限责任公司临沧供电局677000）

摘要：本文研究变电站二次设备运行信息实时模拟，解决电网故障分析，变电站二次设备远程监视、运维工作中存在的问题，以达到提升电网故障分析及二次设备运维的信息化水平，提高现场劳动效率，减轻人员劳动强度的目的。

关键词：二次；模拟；分析

1前言

传统的电网调度中心以EMS系统为主，实现对电网稳态的监控，EMS主要侧重于对开关刀闸等一次设备运行状态的采集和分析，而对保护装置、故障录波装置、测控装置等二次设备运行状态信息采集及分析欠缺。随着调控一体化及变电站无人值班运行管理模式的推广应用，在电网调度侧获取准确的二次设备实时运行情况，并采取模拟现场实际设备及图表化的展示方式越来越成为监视电网稳定运行的必要条件，调度及监控人员是否能够有效获取站端二次设备状况，全面直观了解和整体掌握电网实时运行信息，快速发现电网运行状态的变化，并及时做出调整决策，对电网安全稳定运行至关重要。实现电网二次设备的日常运行信息及时、可靠的上送至调度控制中心保信系统，由维护人员完成对可视化界面的生成，从而直观的帮助运检人员在远方实时掌握设备的运行状况，并结合设备运行的历史数据分析设备运行健康状况，进而做到设备运行状态可评估，缺陷可管理，风险可预警，以此还可提供电网二次设备运行信息的有效输出。

此外在电网故障时，将电网二次设备（包括继电保护、故障录波器等设备）的动作信息采集至调度端保信系统，实现对故障信息的综合分析与利用，消除传统故障录波所不具备的一些功能，根据电网故障情况，配置故障信息，综合整合信息资源，实现故录信息可配置查询功能，具有较强的实用价值。

2变电站二次设备远方实时模拟及智能分析关键技术

随着调控一体化及变电站无人值班的运行管理模式的推广应用，EMS系统实现了对电网一次设备运行信息的有效监视和控制，对二次设备通信状态也有了一定的监视手段，但在电网调度端获取准确的二次设备实时运行情况，并采取模拟现场实际设备及图表化等的展示方式则缺乏必要的手段，而对于我局目前的运维模式来说，能全面实现对变电站保护装置、故障录波装置、测控装置等二次设备运行状况的远方巡视、检查和分析却成为保障电网稳定运行的必要条件：调度及监控人员是否能够有效获取站端二次设备状况，全面直观了解和整体掌握电网实时运行信息，快速发现电网运行状态的变化，并及时做出调整决策，对电网安全稳定运行至关重要。此外在电网发生故障时，能整合信息资源对电网故障进行全面剖析，缩短故障处理时间，快速恢复电网的稳定和正常运行也是科技发展的一大趋势。

可视化在线监视与运维：可视化在线监视与运维功能主要包括监测装置状态信息、召唤装置自描述信息、召唤查询运行定值、召唤查询软硬压板状态等运行监视功能；形成多信息源综合故障分析简报；预留在线切换定值运行区、远方复归微机保护信号、远方在线投切软压板、远方不停电整定定值等远方控制功能；在此基础上可进一步实现深化应用功能例如定期保护运行定值自动核对等智能定值管理，并在此基础上实现保护装置远程可视化、远程控制、远程诊断及应急抢修等高级应用。

实现保护设备的在线监视和远程全景可视化：保护设备的远程全景可视化将保护设备的液晶面板、告警灯信息和软压板状态在远方进行全景化展示，将实时采样值、运行定值、装置自描述、压板状态、定值修改记录、告警记录、动作记录、录波信息等自动化系统无法显示的信息在远程画面中实时展示，如同运行人员在现场二次设备前巡视一样，从而实现对二次设备远程巡视工作。

可视化检修安措指导：依托保护设备上送的运行状态信息（保护软压信息、保护定值信息、保护事件、告警等）结合由EMS系统监视的一次设备设备状态，研究并提炼在保护设备的在线检修安措规则，以可视化方式显示保护设备的检修工作的工作内容、工作过程，依靠检修安措库为检修工作提供指导性的执行及安措建议。

继电保护设备健康状态评价：电网继电保护设备健康状态评价是通过各种信息充分反映继电保护的运行健康水平。电网继电保护状态检修针对各类不同信息（离线信息、在线信息、原始资料状态量、运行情况状态量、检修试验情况状态量）对于设备健康状态的权重，制定出可行的计算方法，得出合理的状态评价结论。保护/测控/自动装置评价，根据保护/测控/自动装置的状态评价方法，实现装置采样精度评价、动作情况评价、直流电源插件评价、液晶面板评价、外部连接回路评价等。

实现保护设备的远方控制：保护设备的远方控制主要包括远方在线切换定值运行区、远方复归微机保护信号、投退软压板等功能。对保护设备的远方控制主要是对继电保护远方控制适应性和安全机制的论证，制定为适应远方控制继电保护装置、远动机、保信子站、自动化主站各设备的功能要求、实现方法、流程、各设备间通信格式等系列规定。

故障录波智能诊断：随着变电站无人值守及远方操作的推广应用，电网对调控人员在事故状态下的快速判断、快速响应能力提出了更高的要求，对继电保护技术支撑系统提出了新的挑战。在局部地区发生雷暴天气时，大量故障录波器同时启动录波，传统故障录波器不对故障信息进行判断筛选、各录波器厂家生成的故障录波简报信息格式不规范。为使调控人员能在第一时间快速、准确的了解到电网故障信息，在原有故障信息系统的基础上，对故障录波器的智能联网和诊断功能进行扩展和提升，通过智能判断实现区内（外）故障分类并在列表文件中自动标识、故障线路波形及开关变位信息自动筛选关联、故障简报自动推送等功能，可大大缩短事故处理时间，加快故障恢复速度。

三级分层式故障报告：通过电网故障时两侧变电站所有的保护动作信息收集、筛选、整理和智能分析，自动形成装置级－变电站级－电网级三级分层式故障报告。报告能够清晰展示故障相关的一、二次设备各类动作情况、动作时间、故障相、故障电流、故障电压、故障测距等信息，并提供向量图绘制、阻抗轨迹绘制等深层次专业分析工具。为调控一体化模式下调控人员及继电保护专业人员进行电网事故快速分析、处理提供强有力的技术支撑。

3结语

变电站二次设备远方实时模拟及智能分析技术满足调控一体化运行管理模式的需要，可以提升电网故障分析及二次设备运维的信息化水平、实现保护装置可视化检修安措指导、开展继电保护设备健康状态评价、实现故障录波智能诊断、提高现场劳动效率、减轻人员劳动强度，同时可以促进电力科技的发展，保障电网安全运行有着重要意义。

作者简介：

杨绍露（1974.03.01），性别：女；籍贯：云南临沧；民族：汉；学历：大专；职称：工程师，职务：无；研究方向：设备运维及带电检测。