智能變電站二次系統(tǒng)故障診斷方法與對策

馮宇聰　周璞

摘要：伴隨著國家電網(wǎng)改造和“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的部署，智能變電站越來越被人所獲悉，其在各地的建設(shè)也如雨后春筍似的修建起來。然而智能變電站相對于傳統(tǒng)變電站而言，存在大量的二次系統(tǒng)和設(shè)備，這也成為保障智能變電站穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。當前在智能變電站的二次系統(tǒng)中主要包括智能終端、母差保護、GOOSE通信等易發(fā)生故障或中斷的問題，因此，應(yīng)當結(jié)合二次系統(tǒng)的安全、可靠要求，大力解決二次系統(tǒng)的故障和中斷問題，從而保障智能化的真正體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次系統(tǒng)；故障診斷；對策

所謂的二次系統(tǒng)主要是指安全自動控制、繼電保護、調(diào)度自動化、系統(tǒng)通訊、DCS自動控制等為了保障一次系統(tǒng)安全運行的保護系統(tǒng)，其是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，主要用于對一次系統(tǒng)的控制和監(jiān)視。本文主要結(jié)合當前智能變電站的發(fā)展，對其二次系統(tǒng)常見的故障和解決方法進行剖析，以期能夠促進智能變電站的平穩(wěn)運行。

一、智能變電站二次系統(tǒng)中常見的故障及診斷措施

隨著智能變電站的鋪設(shè)，其二次系統(tǒng)在運行中遇到的問題越來越多，主要表現(xiàn)在三個方面：

（一）智能終端故障方面

智能終端故障是智能變電站二次系統(tǒng)中最為常見的故障，經(jīng)常表現(xiàn)為智能終端在沒有信號操作的前提下，系統(tǒng)內(nèi)部的“裝置閉鎖”，從而導(dǎo)致無法進行自我恢復(fù)。造成該故障的主要原因并非硬件設(shè)施方面的問題，而是在智能終端中數(shù)據(jù)設(shè)置方面不準確所導(dǎo)致的。因此應(yīng)當結(jié)合輸電實際，利用調(diào)試工具對故障進行檢修，對智能終端內(nèi)部的數(shù)據(jù)進行重新調(diào)試重置，從而完成故障排除和修復(fù)。

（二）母差保護故障方面

該類故障在智能變電站的二次系統(tǒng)中表現(xiàn)的非常明顯，主要表現(xiàn)為在運行過程中突然發(fā)出告警提示，反應(yīng)出母差保護裝置處于失電情況。這類故障相對而言能夠自我修復(fù)，一般在15s內(nèi)完成，但對二次系統(tǒng)也會造成一定的影響。出現(xiàn)母差保護故障應(yīng)當重點從電源和電源系統(tǒng)進行排查，因為它們是造成原因的主要禍首。

（三）通信中斷方面

本文主要從GOOSE通信協(xié)議方面分析通信終端的故障原因及修復(fù)對策。一般而言，GOOSE通信中斷主要是由于通信故障所引起的，而造成成通信故障的原因則包括硬件是否連接、設(shè)置是否準確等多方面的因素。但無論如何，智能終端的二次系統(tǒng)通信中斷都是圍繞通信設(shè)備和協(xié)議進行的，應(yīng)當著重從相關(guān)設(shè)備方面查找原因。例如，倘若通信設(shè)備電源插件松動，造成無法達到供電要求，則會造成通信中斷。

二、智能變電站二次系統(tǒng)故障解決對策

（一）故障特征

要想分析故障原因和緣由，首先要掌握故障的特征。對于智能變電站二次系統(tǒng)而言，其故障特征分析非常重要。常見的方法是在線監(jiān)測，即利用智能設(shè)備，通過對二次系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測和分析，診斷中二次系統(tǒng)中的故障所在和表現(xiàn)特征。在線監(jiān)測能夠突出強調(diào)自查自檢功能，實現(xiàn)盲點消除。故障特征一般集中在三個方面：一是保護系統(tǒng)方面；二是通信系統(tǒng)方面；三是控制系統(tǒng)方面。

（二）故障診斷

故障診斷首先要構(gòu)建以專家系統(tǒng)為主的故障診斷模型，主要分為四個模塊，即數(shù)據(jù)庫模塊、知識庫模塊、人機接口模塊和推理機模塊。其中數(shù)據(jù)庫存儲著各類檢測和故障的診斷信息，是自我檢測系統(tǒng)和信息通信的大腦。知識庫模塊則是系統(tǒng)的核心，類似于大腦的中樞神經(jīng)。其次，要構(gòu)建故障診斷模型。一個完整的模型能夠?qū)ο到y(tǒng)實施全面有效的監(jiān)督，能夠發(fā)揮好控制與保護同步進行的作用。比如，當二次系統(tǒng)的某一個結(jié)構(gòu)發(fā)生故障，則該模型會結(jié)合二次系統(tǒng)運行特征發(fā)出金鉤，然后在將警告信息傳入通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)各個結(jié)構(gòu)的運行情況分析出故障所在，從而為故障排除提供重要數(shù)據(jù)參考。最后要掌握故障診斷方法。在本文的最前面已對最為常見的故障診斷方法進行了闡述，在此主要介紹兩種理論上的診斷方法。一是配置診斷方法。主要用于診斷智能設(shè)備是否出現(xiàn)故障。比如開關(guān)配置、測控配置等。二是IED裝置診斷方法。主要分為兩種，第一是通信中斷時進行逐步診斷；第二是通信異常時，診斷二次系統(tǒng)內(nèi)的拒動故障，防止停電范圍擴大。

三、智能變電站二次系統(tǒng)的調(diào)試

智能變電站的二次系統(tǒng)屬于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)置需要進行調(diào)試，從而排除軟件故障。通常而言，二次系統(tǒng)的調(diào)試可以分為兩種：

（一）單體調(diào)試

簡而言之，單體調(diào)試就是對構(gòu)成二次系統(tǒng)的每一個單體機構(gòu)進行調(diào)試。比如，網(wǎng)絡(luò)交換機。利用相關(guān)設(shè)備，對交換機內(nèi)部的線路連接以及交換機的性能進行測試，從而確保該交換機能夠滿足二次系統(tǒng)的要求。再比如智能終端的協(xié)議。對協(xié)議進行測試，確保信息報送功能穩(wěn)定可靠。

（二）分系統(tǒng)測試

分系統(tǒng)測試主要針對的參數(shù)設(shè)置而實施，其需要在單體調(diào)試后再進行，從而排除個別單元的問題造成測試數(shù)據(jù)不準確。在分系統(tǒng)測試時，主要著重測試監(jiān)控是否完善，繼電保護是否與監(jiān)控系統(tǒng)有效連接等等，以及遠動通信、對時等方面的調(diào)試。

四、結(jié)束語

伴隨著智能化生活的發(fā)展，智能變電站將結(jié)合人們的需要變得更加智能，更加方便。與此同時面臨的供電穩(wěn)定性要求也會越來越高。這就需要良好的二次系統(tǒng)，從而對智能變電站的各個環(huán)節(jié)進行有效監(jiān)測和保護。面對二次系統(tǒng)越來越復(fù)雜化的形勢，應(yīng)加強對二次系統(tǒng)監(jiān)測和保護的完善，從而從故障模型的構(gòu)建，循環(huán)保護，降低人工，提高智能，確保供電穩(wěn)定性。

參考文獻

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