變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測裝置運(yùn)行故障及可用性分析

鄭躍斌

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司潮州供電局 廣東 潮州 521000

當(dāng)前,變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了對監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、預(yù)警、統(tǒng)計、分析以及監(jiān)測裝置管理等基本功能,但是難以解決各種類型監(jiān)測裝置可用率較低問題,導(dǎo)致大量的無效數(shù)據(jù)存在。同時,由于監(jiān)測系統(tǒng)主站中無法實現(xiàn)對有效數(shù)據(jù)的自動判斷和監(jiān)測裝置的自動監(jiān)控,使得監(jiān)測裝置以及監(jiān)測信息難以發(fā)揮其真正效用,一定程度上制約了狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用。對此,為了更好地發(fā)揮變電設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的作用,應(yīng)當(dāng)對監(jiān)測裝置運(yùn)行故障及可用性進(jìn)行有效分析。

1 監(jiān)測裝置運(yùn)行故障的分析

變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測技術(shù)是實現(xiàn)智能化電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵性技術(shù),其監(jiān)測的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確也直接關(guān)系著監(jiān)測裝置運(yùn)行狀態(tài)是否正常的判斷。而隨著監(jiān)測裝置運(yùn)行壓力的增加,裝置本身的缺陷和問題開始日益凸顯。監(jiān)測裝置運(yùn)行常見的故障及其原因分別為如下：

(1)裝置本身存在故障,故障的原因有許多,包括主板、電源板、電路板和保險絲燒斷等原因,還有就是裝置內(nèi)部零部件損壞、顯示屏出現(xiàn)花屏及黑屏、軟件設(shè)置的參數(shù)錯誤或者軟件本身存在問題。

(2)通信故障。具體原因為：通信網(wǎng)絡(luò)信號未全部覆蓋,導(dǎo)致通信質(zhì)量較差；SIM卡充值不及時,引起了通信設(shè)備故障,甚至SIM卡停機(jī)；通信天線質(zhì)量較差,信號接收強(qiáng)度不足；光纖節(jié)點施工工程較復(fù)雜,加之各個節(jié)點光纖銜接質(zhì)量難以保證,導(dǎo)致信號強(qiáng)度較弱；通信模塊遭到損壞,使得主機(jī)與后臺監(jiān)測機(jī)之間的數(shù)據(jù)無法及時傳送,出現(xiàn)傳送故障問題。

(3)電源故障。具體表現(xiàn)為：電源控制模式無法實現(xiàn)自動監(jiān)測、自我診斷、遠(yuǎn)程操控以及自我修復(fù)等功能,難以達(dá)到變電穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)要求；蓄電池由于受到高低溫差環(huán)境影響,其適應(yīng)性較差,導(dǎo)致其實際使用壽命縮短,電源系統(tǒng)也無法支撐超負(fù)荷的耗電量；變電設(shè)備監(jiān)測裝置的供電方式主要是采用太陽能和蓄電池的方式,供電方式較為單一,且容易受到運(yùn)行環(huán)境的影響。

(4)傳感器故障。具體表現(xiàn)為：傳感器本身質(zhì)量較差,且傳感器測量時容易受到外部環(huán)境影響,導(dǎo)致傳感器測量結(jié)果精準(zhǔn)度不高,存在較大的誤差,甚至是數(shù)據(jù)失真,長期下去,準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都較差；傳感器在安裝過程中,由于安裝不合適,所以導(dǎo)致了測量結(jié)果存在較大的誤差、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題；傳感器出現(xiàn)老化問題,未及時更新和調(diào)換,加之監(jiān)測單元發(fā)生故障,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)相差較大。

(5)監(jiān)測裝置可用性問題。具體表現(xiàn)為：服務(wù)器在接受裝置傳送的數(shù)據(jù)時,存在大量無效數(shù)據(jù),就是當(dāng)數(shù)據(jù)參數(shù)值超過了有效性規(guī)則的取值范圍,便稱為無效數(shù)據(jù)；服務(wù)器在接收數(shù)據(jù)時出現(xiàn)時斷時續(xù)的問題,這是由于裝置通信存在故障問題；服務(wù)器無法接收數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)庫中儲存的數(shù)據(jù)沒有這一類數(shù)據(jù),這很可能是因為裝置本身故障問題導(dǎo)致。

(6)工作站故障。具體表現(xiàn)為：在主站功能和調(diào)試中,存在監(jiān)測裝置難以調(diào)試的問題,并且缺少參數(shù)配置協(xié)議、預(yù)警參數(shù)配置協(xié)議以及遠(yuǎn)程升級協(xié)議等功能；軟件功能方面存在軟件測試能力不足的問題,導(dǎo)致軟件容錯設(shè)備不足,從而影響設(shè)備工作穩(wěn)定的狀態(tài)。

2 監(jiān)測裝置可用性評估

2.1 監(jiān)測裝置可用性查詢 變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測裝置可用性查詢統(tǒng)計,可以按照監(jiān)測裝置本體故障、通信故障以及監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性進(jìn)行分類,具體為下圖所示。

2.2 監(jiān)測裝置可用性綜合顯示 變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測裝置可用性綜合查詢可以分為變電監(jiān)測裝置和輸電監(jiān)測裝置可用性顯示,包括特定時間段內(nèi)不同廠家的不同監(jiān)測類型的監(jiān)測裝置整體顯示,還有其提供的數(shù)據(jù)列表詳細(xì)展示和柱狀圖展示等,并且能夠提供打印輸出的功能。由于監(jiān)測裝置在短時間內(nèi)難以整體統(tǒng)計出裝置可用率,不具備參考價值,并且數(shù)據(jù)大量增加會給服務(wù)造成重大的統(tǒng)計負(fù)擔(dān)和數(shù)據(jù)庫儲存負(fù)擔(dān),因此在進(jìn)行監(jiān)測裝置可用性綜合展示時,以月份為最小的時間段進(jìn)行統(tǒng)計,從而有效的對不同廠家不同類型的監(jiān)測裝置的可用性進(jìn)行比較分析,從而選擇更適合的監(jiān)測裝置。監(jiān)測裝置可用性綜合展示具有如下圖。

2.3 監(jiān)測裝置可用性評估作用 為了保證變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測裝置運(yùn)行管理水平,必須對監(jiān)測裝置可用性進(jìn)行評估,而其主要的作用表現(xiàn)為：(1)監(jiān)測裝置可用性評估,可以判斷變電系統(tǒng)是否有效實施,并且可以為運(yùn)維檢修部門提供監(jiān)測裝置質(zhì)量的依據(jù),也能夠為變電運(yùn)行在線監(jiān)測裝置提供選擇依據(jù)和數(shù)據(jù)支持；(2)監(jiān)測裝置可用性評估,可以提高監(jiān)測裝置運(yùn)行的可靠性,并且有利于對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和利用,從而有效地延長監(jiān)測裝置的使用壽命,發(fā)揮其在線監(jiān)測的作用；(3)對監(jiān)測裝置可用性進(jìn)行評估,可以及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)測裝置在運(yùn)行過程中存在的問題和缺陷。主要是當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測裝置本身故障問題時,可以要求裝置廠家對監(jiān)測裝置存在的問題和故障進(jìn)行調(diào)試和改進(jìn),以此保證監(jiān)測裝置的質(zhì)量和提高穩(wěn)定性。此外,如若發(fā)現(xiàn)問題,也可以促使運(yùn)維檢修人員加強(qiáng)對監(jiān)測裝置的維護(hù)和檢查,從而能夠有效降低電網(wǎng)安全問題發(fā)生的幾率。

3 措施及意見

變電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測裝置在運(yùn)行時存在各種各樣的故障問題,主要包括裝置本身故障、通信故障、電源故障、傳感器故障以及工作站故障等。針對這些故障,除了要及時更換和修復(fù)一下?lián)p壞的硬件植物,還需要加強(qiáng)設(shè)備以及裝置的維護(hù)和管理來避免。而提高監(jiān)測裝置可用性以及裝置運(yùn)行管理工作,具有的措施及意見為以下幾個方面：

(1)在選擇監(jiān)測裝置時,要根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行選擇,如若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測裝置本身存在問題,要及時要求裝置廠家進(jìn)行更換和調(diào)試。同時也加強(qiáng)監(jiān)測裝置的維護(hù)和檢查,對監(jiān)測裝置內(nèi)部零件損壞也要及時更換,以此保證監(jiān)測裝置的質(zhì)量。

(2)選擇合適的通信方式,對于通信天線的安裝,要加強(qiáng)監(jiān)督和管理,保證通信天線的安裝位置的合理性,以此保證監(jiān)測裝置的通信質(zhì)量,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號全覆蓋。此外,在光纖節(jié)點施工工程時,要注重加之各個節(jié)點光纖銜接問題,提高施工的質(zhì)量,保證通信信號的強(qiáng)度,避免出現(xiàn)傳送故障問題,從有效保主機(jī)與后臺監(jiān)測機(jī)之間的數(shù)據(jù)能夠及時傳送。

(3)設(shè)置專人對SIM卡進(jìn)行維護(hù)和管理,具體工作內(nèi)容包括SIM卡的開通、明確資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、充值續(xù)費(fèi)等,從而有效保證監(jiān)測裝置的通信順暢。

(4)要根據(jù)監(jiān)測裝置運(yùn)行的情況和環(huán)境,選擇合適的供電方式,從而選擇合適的種類的蓄電池,同時也要加強(qiáng)對蓄電池的管理,包括蓄電池的充電和放電方面,以此確保蓄電池能夠有效供電。

(5)必要情況下,應(yīng)當(dāng)通過電源控制模塊,將必要測量值的數(shù)據(jù),以此輔助分析動態(tài)監(jiān)測裝置的運(yùn)行情況以及電源系統(tǒng)運(yùn)行的情況。

(6)對于主站功能的設(shè)置,應(yīng)當(dāng)增設(shè)參數(shù)配置、遠(yuǎn)程調(diào)試等功能,以此可以實時進(jìn)入配置界面,對監(jiān)測裝置進(jìn)行調(diào)試,打破裝置調(diào)試空間和時間上的限制,從而降低裝置調(diào)試的難度。

(7)采用運(yùn)行日志的形式對主站系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行記錄,記錄裝置設(shè)備在運(yùn)行過程中的故障問題,然后快速找出設(shè)備故障的位置并進(jìn)行故障報警作用,以此實時地向維護(hù)檢修人員傳送報告,很大程度上可以提升故障解決的效率。

(8)對于監(jiān)測裝置的質(zhì)量驗收,要嚴(yán)格把控,認(rèn)真核查其質(zhì)量技術(shù)并生成試驗報告,減少裝置質(zhì)量不高、軟件測試不足等問題發(fā)生,從而有效保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

結(jié)語

綜上所述,智能化電網(wǎng)是未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢,而進(jìn)行變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測技術(shù)是實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)營管理的重要手段,并且隨著智能化電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn),對變電運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測水平的要求更高。因此,需要提高監(jiān)測裝置的可用性,并且利用監(jiān)測數(shù)據(jù)對裝置運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估,針對故障問題采取合適的辦法進(jìn)行解決,從而發(fā)揮監(jiān)測裝置的作用,穩(wěn)定電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行和管理,繼而為電力企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。