智能變電站二次設備在線監測與故障診斷研究

朱瑩 向穎黎

摘 要：在線檢測與故障診斷是智能變電站運行管理中重要系統之一，影響著智能變電站的電能電壓轉化效率，關系著電力設備運行的安全性，是推進變電站智能化的必要運行系統。本文將以智能變電站二次設備為論述基礎，結合實際變電站設備的運行情況，對智能變電站二次設備中在線檢測與故障診斷技術進行細化分析，展現這兩種技術在智能變電站運行中的重要性，促進在線檢測與故障診斷技術在智能變電站系統中的進一步深入應用與研究。

關鍵詞：智能變電站;二次設備;在線監測;故障診斷

前言

隨著現代計算機技術不斷發展，智能化設備系統開始逐步取代了傳統人工操作系統，在有效提升變電站整體運行效率的同時，也對原有的設備檢測提出了新要求與標準，特別是近年來各類新型的二次設備問題出現，更是對變電站設備運行和系統優化造成了一定阻礙，進而促使著在線監測與故障診斷技術的研發和應用，在不影響原有的電力設備運行的情況下，實現實時監控設備運行、系統運行數據信息化，推動變電站中設備與系統智能化發展與可持續發展的進一步深入。

1.智能變電站二次設備在線監測與故障診斷模型

1.1在線監測模型

在線檢測模型是變電站智能化的首要措施，因為隨著變電站中智能設備數量與種類的不斷增加，所涉及到的智能系統與運行體系也不斷增大，傳統人工計算和處理效率較低，則技術人員將現代信息技術、網絡技術同設備系統有機融合，形成數據采集、處理和管理為一體的監測數據信息庫與系統，智能化實時監控二次設備的運行參數變化，并形成相應數據報告，為技術人員操作判定提供信息的同時，也為后期設備維護和調整提供準確信數據。

1.2故障診斷模型

故障診斷模型從結構方面來說，其就是在線監測模型的延伸與擴展，利用在線檢測模型中數據信息庫作為運行基礎，輔助現代監控設備，實時采集各個二次設備的運行數據信息，并根據不同設備歸屬部門與運行原理，依次進行數據信息的選擇、分類、處理和儲存，從而逐步判定是那些設備出現故障問題、逐步確定造成設備故障原因，及時制定相應的、完善的設備故障解決方案，控制二次設備故障影響擴大化，維護變電站中智能系統和智能設備的安全運行，促進智能監測系統在智能變電站中的深入應用。

2.智能變電站二次設備在線監測

2.1數據采集單元

智能變電站二次設備在線監測對于基礎數據信息的全面性要求較高，則數據采集單元中不僅是單純的對二次設備運行參數進行監控和采集，還會通過建立系統化的數據采集與處理體系，對二次設備運行范圍進行明確劃分，每一個部分、每一層子系統都有相應的采集處理器，有針對性的進行不同數據信息的處理，確保信息數據達到數據管理單元后不需要再處理，提升在線監測運行的效率與質量;另外，為提升數據采集與交流的實時性，數據采集單元還會增加同交換機協議通信數量，保障實時性數據上傳與處理的及時性，保障數據采集單元運行系統對于智能變電站主體運行數據的掌控，以便進行后續智能化技術的應用和深入。

2.2數據管理單元

當在線檢測采集到所需要的數據信息后，數據管理單元便會啟動對所有信息數據進行管理，包括文件管理、設備監控、系統可視化以及故障診斷。

2.2.1文件管理

數據管理單元中文件管理都是基于SCD模型結構基礎上建立的，利用SCD模型的系統文化管理體系，延伸數據采集單元中系統配置體系內容，形成一對一、一對多的文件管理模式，以確保各項數據信息的準確接收和傳送，并同時強化數據管理單元中二次設備運行系統中網絡結構的連接，即二次設備信息交流接口與信息采集終端連接、設備文件儲存與后臺邏輯系統連接等等，保障數據信息接收的穩定性、文件數據形成的準確性，為后期數據再加工、再處理做好基礎。

2.2.2設備監控

設備監控是文件管理的細化，在文件管理信息數據分類與交流的基礎上，利用SCD模型的準確性優勢，對于數據采集單元中數據信息進一步處理和優化，且也對二次設備中實時信息數據進行歸類，簡單來說就是，不論是已經采集的數據信息，還是正在采集的數據信息，結合實際需求對信息內容進行篩選，把有用的、完善的挑選出來，其它數據及時清理，避免占據智能系統剩余的運行空間，既保障二次設備在線監控數據的準確性，也提升監控系統的運行效率，推進變電站內部系統智能技術的發展速度。

3.基于智能變電站二次設備在線監測的故障診斷研究

3.1自檢信息診斷

自檢信息診斷分為兩種，一種是對二次設備運行參數的診斷，即通過在線監測所得到的數據信息進行分析，比對后臺故障診斷數據庫，分析設備出現的故障問題，上傳到主智能系統中等待維護反饋和應急處理指令;另一種則是對于已經診斷過的信息數據的診斷，即二次診斷，二次設備運行容易受到外界因素、人為因素的干擾，特別是在智能變電站運行高峰期時，所出現的錯誤故障判定就更多了，則自檢信息診斷會結合實際變電站運行情況，對這些故障信息進行再次判定，并同時實時響應的應對措施，拖延部分小故障問題直至系統穩定后消失，科學化管理二次設備故障問題先后順序，提升智能電力系統的運作效率和質量，為變電站帶來更多的經濟效益。

3.2對時信息診斷

對時信息診斷是二次設備在線監測的故障診斷中最特別的故障診斷方法，其并不是對于二次設備運行故障進行診斷，而是以二次設備運行系統中對時信息管理為主，因為在實際智能變電站過程中，對時信息容易受到外界運行數據與設備行動指令的影響出現延時、亂碼等問題，則診斷過程中，在線監測技術會建立一個鏡像系統模式，實時復制對時系統運行和數據變化，即可以實時監控對時系統的運行狀態，從而及時對對時系統下達相應的維護指令，保障時間跳變中二次設備的穩定運行，同時也可以在時信息出現問題的第一時刻，利用鏡像系統對問題系統進行互補修復，減少應急修復中常見的錯誤修復問題，確保對時服務為智能變電站運行提供堅實基礎。

3.3通信報文診斷

通信報文不僅僅包括著基礎設備運行參數數據，還包括著各項信息數據文件、運行指令和系統代碼等，直接關系著二次設備和智能系統的的運行，則也可以通過通信報文來對二次設備故障進行診斷，分析不同運行子系統運行需求，明確通信文件中不同組成內容存在的意義和作用，并在在線監測系統后臺中，建立專業的故障判定庫，通信文件問題與設備故障一一對應，一旦監測到通信報文中出現數據丟失、代碼紊亂等情況，立馬下達相應故障判定指令和維護措施，分析問題的發生因素和潛在影響，及時提醒技術人員相關問題，避免故障問題影響的擴大化，保障智能變電站的安全、穩定運行。

4.總結

基于實際變電站運行情況，選擇合適的智能技術、建立完善智能運行體系，奠定好在線檢測與故障診斷系統運行需求，實現系統化管理二次設備的生產、運輸和交流流程，減少人為因素和外界強力對于二次設備的破壞和損壞，保障變電站內部電力設備安全、高效且穩定的運行，綜合性提升變電站內部在智能技術方向的競爭力，推動電力企業在未來經濟市場中進一步發展。

參考文獻：

[1]丁宏成，袁志，梁彪，李樂為.基于在線監測與診斷的智能變電站二次安措技術[J].電工技術，2019（23）：48-50+85.

[2]周虎.智能變電站繼電保護在線監測系統設計與應用[J].科技風，2019（33）：181.

[3]李清，吳奇，余妍，孟婕.智能變電站二次設備在線監測與故障診斷技術[J].電子技術與軟件工程，2019（18）：246-247.

（江蘇省電力有限公司泰州供電分公司 ?江蘇省 ?泰州市 ?225300）