智能變電站二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與技術(shù)

高凱 高彩云

摘要 文章首先簡要闡述了智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的重要意義，在此基礎(chǔ)上對智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)χ悄茏冸娬具\(yùn)行安全性、穩(wěn)定性的提升有所幫助。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 二次設(shè)備 狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

目前，智能變電站在我國己成為一種發(fā)展趨勢，與常規(guī)變電站相比，智能變電站的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性都要更高一些。然而，智能變電站中二次設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較為特殊，從而使得二次設(shè)備常常出現(xiàn)故障，若是二次設(shè)備發(fā)生故障，其對一次設(shè)備便無法起到有效的保護(hù)，這樣一來，勢必會(huì)對智能變電站的正常運(yùn)行造成影響。所以，必須做好對智能變電站中二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，并加以消除。

1 智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的重要意義

二次設(shè)備作為一次設(shè)備的輔助設(shè)備，其最為主要的作用是對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制和調(diào)節(jié)，由于二次設(shè)備的服務(wù)對象是一次設(shè)備，所以它們并不與電力發(fā)生直接接觸。而對于智能變電站而言，二次設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定與否，直接關(guān)系到整個(gè)變電站中一次設(shè)備的運(yùn)行，尤其是在一次設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，二次設(shè)備的作用便會(huì)隨之突顯，故此，為使二次設(shè)備的作用得以最大限度地發(fā)揮，就必須做好對它的狀態(tài)監(jiān)測，以此來降低各種故障問題的發(fā)生幾率，從而提高智能變電站的運(yùn)行安全性和可靠性。

近年來，隨著我國電力體制改革的逐步深化，推動(dòng)了電力事業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，各種電力設(shè)備也隨之增多，作為一次設(shè)備的輔助設(shè)備，保證二次設(shè)備的監(jiān)控功能正常是關(guān)鍵，而這一目標(biāo)可以借助狀態(tài)監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)，通過對二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次設(shè)備中潛在的故障隱患，從而使工作人員可在第一時(shí)間對這些故障問題進(jìn)行解決處理，減少了故障發(fā)生的可能性，保證了二次設(shè)備的正常運(yùn)行，其對一次設(shè)備的輔助作用也能很好地發(fā)揮出來，隨著一次設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性的提升，智能變電站的整體運(yùn)行水平也會(huì)隨之提高，為供電可靠性提供了強(qiáng)有力的保障。由此可見，對智能變電站中的二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，相關(guān)單位必須對此項(xiàng)工作予以足夠的重視，并在實(shí)際工作中采取最為有效的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，提高智能變電站的運(yùn)行可靠性。

2 智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的運(yùn)用

2.1 故障診斷專家系統(tǒng)

這是具有遠(yuǎn)程監(jiān)控及保護(hù)功能的系統(tǒng)，可以滿足二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的技術(shù)需要。可將集控站作為數(shù)據(jù)平臺(tái)，發(fā)揮其故障定位的作用，構(gòu)建故障診斷專家系統(tǒng)，如圖1所示。

該系統(tǒng)主要對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過知識(shí)庫中存儲(chǔ)的知識(shí)，與二次設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的信息進(jìn)行比對，進(jìn)而判斷其是否存在故障，并對故障成因進(jìn)行確定，給出故障位置，為故障檢修人員提供可靠的依據(jù)。

2.2 二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測

本系統(tǒng)采用分布的方式將數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置在智能變電站的各個(gè)邏輯層當(dāng)中，通過光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，對二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，具體如下：

2.2.1 合并單元的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測

智能變電站中的 一次互感器與二次保護(hù)測控裝置之間的接口即合并單元，其所輸出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否對保護(hù)動(dòng)作的靈活性及可靠性具有直接影響。故此，應(yīng)當(dāng)對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。在對數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行布設(shè)時(shí)，可以采用分布式的布設(shè)方法，將相關(guān)的采集單元合理布置在智能變電站的間隔層當(dāng)中，以此來對設(shè)備發(fā)出的報(bào)文進(jìn)行實(shí)時(shí)收集，并完成對信息的預(yù)處理工作，同時(shí)將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)信息傳給專家系統(tǒng)，判斷合并單元的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，若是發(fā)現(xiàn)異常情況，則可及時(shí)提醒工作人員進(jìn)行解決處理。

2.2.2 通信設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測

在智能變電站中，所有數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳輸全都是利用相關(guān)的通信設(shè)備來完成，如光纖、電纜等等，其中光纖的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測較為成熟，因此不需要在這個(gè)方面花費(fèi)過多的精力，而應(yīng)將其它傳輸通道的狀態(tài)監(jiān)測作為重點(diǎn)，特別是以電纜進(jìn)行連接的保護(hù)直跳通道。為進(jìn)一步提高光纖應(yīng)逆行狀態(tài)的監(jiān)測效率，可將智能終端、保護(hù)裝置及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備用光纖進(jìn)行連接，并為這些設(shè)備配置光纖通斷自檢測功能，由此便可對光纖及裝置的狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳。

2.2.3 繼電保護(hù)的狀態(tài)監(jiān)測

在智能變電站中，繼電保護(hù)裝置是最為重要的二次設(shè)備，其可以站內(nèi)一次設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)會(huì)在最先做出反應(yīng)，向斷路器發(fā)出指令，從而完成保護(hù)控制。為此，確保繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定、可靠十分必要，所以應(yīng)將之作為二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的重點(diǎn)。目前，智能變電站中采用的繼電保護(hù)裝置基本都具備自診斷功能，可對裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并將相關(guān)信息通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳給監(jiān)控主機(jī)，并由主機(jī)對這部分信息進(jìn)行分析，從中找出異常現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常后，主站會(huì)以遙控的方式發(fā)出控制指令，使保護(hù)退出或投入。

2.2.4 控制柜的狀態(tài)監(jiān)測

通常情況下，智能變電站的保護(hù)單元全部都是安裝在控制柜內(nèi)，所以需要對控制柜的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。控制柜本身應(yīng)具備溫濕度采集與調(diào)節(jié)功能，可將采集到的數(shù)據(jù)通過智能終端GOOSE接口進(jìn)行上傳。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著智能變電站規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其中的一次設(shè)備越來越多，二次設(shè)備作為一次設(shè)備的保護(hù)裝置，其運(yùn)行是否穩(wěn)定、可靠，對于整個(gè)智能變電站而言非常重要。為此，應(yīng)當(dāng)對二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，實(shí)時(shí)掌握其運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，加以解決處理，使二次設(shè)備始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，從而為一次設(shè)備提供最有效的保護(hù)，這對于智能變電站運(yùn)行水平的提升意義重大。

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