智能變電站二次安措診斷方法的研究與應(yīng)用

張德智 錢進(jìn)

摘要：現(xiàn)當(dāng)今，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，隨著電力行業(yè)迅速發(fā)展，智能變電站是電力行業(yè)發(fā)展過程中的主要內(nèi)容，雖然智能變電站的建設(shè)速度在不斷增長，數(shù)量不斷增加，但會存在許多的因素影響到智能變電站的建設(shè)，造成在檢修與維護(hù)智能變電站時存在著一系列的問題。因此，為全面提升智能變電站的運(yùn)行效率，保證供電質(zhì)量，保障每一位檢修維護(hù)人員的人身安全，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，這就要求電力部門要進(jìn)一步加強(qiáng)智能變電站的二次檢修工作，改進(jìn)與優(yōu)化智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)，提升其技術(shù)水平，從而保障智能變電站的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次安措診斷方法;研究;應(yīng)用

引言

針對智能變電站二次安措開票防誤和操作票診斷需求，提出了一種二次安措診斷方法。該方法制定了保護(hù)裝置、合并單元和智能終端在不同場景狀態(tài)下的安措規(guī)則，設(shè)計了二次安措規(guī)則專家?guī)?以二次安措專家?guī)鞛榛A(chǔ)，解析SCD文件，分析出需要檢修的裝置與相關(guān)二次設(shè)備的虛端子連線，給出操作票制定提示，并在操作票執(zhí)行前后分別對操作票和執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行分析診斷，給出診斷結(jié)果;在操作票診斷的基礎(chǔ)上，實(shí)時監(jiān)視檢修過程中壓板的狀態(tài)變化，在誤操作改變裝置場景狀態(tài)時及時給出告警提示。該方法在現(xiàn)場的應(yīng)用取得了良好的防誤效果，對二次安措的執(zhí)行有積極的作用。

1智能變電站繼電保護(hù)和安全檢修

傳統(tǒng)智能變電站繼電保護(hù)利用雙重化原則及三層兩網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，圖1為智能變電站繼電保護(hù)單套結(jié)構(gòu)，其主要表現(xiàn)為：（1）采樣及執(zhí)行單位就地化。智能變電站繼電保護(hù)的布置是利用智能終端及合并單元實(shí)現(xiàn)，假如利用常規(guī)的互感器及合并單元模式，就需要通過電纜來連接實(shí)現(xiàn);假如利用電子互感器和合并單元結(jié)合，就要通過光纖連接實(shí)現(xiàn)。（2）保護(hù)信息網(wǎng)絡(luò)化。智能變電站繼電保護(hù)利用交換機(jī)、光纖、虛端子、保護(hù)裝置相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)二次回路的創(chuàng)建，并且利用雙網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獨(dú)立及共享。和常規(guī)變電站二次回路相比，有效節(jié)約二次電纜。智能變電站內(nèi)保護(hù)可以使用直接采樣和直接調(diào)差結(jié)合的模式，從而降低中間環(huán)節(jié)，使采樣及跳閘過程快速性、可靠性得到提高，繼電保護(hù)可以使用直采直跳的方式。（3）使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。利用網(wǎng)絡(luò)采樣實(shí)現(xiàn)故障錄波、測控、網(wǎng)絡(luò)報文和計量等信息收集。（4）網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)能夠為二次回路、信息數(shù)據(jù)及硬件資源共享的在線檢測提供基礎(chǔ)。（5）特殊的設(shè)備配置。雙重化保護(hù)與智能變電站二次保護(hù)具有一定聯(lián)系，也就是獨(dú)立的過程層網(wǎng)絡(luò)及雙套保護(hù)，如果其中一套出現(xiàn)故障不會對另外正常工作造成影響。和常規(guī)的變電站不同，智能變電站中母聯(lián)分段保護(hù)是通過雙重化實(shí)現(xiàn)配置。另外，為了簡化裝置外部接線，智能變電站過電壓保護(hù)和遠(yuǎn)跳就地判別功能在線路保護(hù)裝置中具有集成性。智能變電站在安措設(shè)置方面存在不同，常規(guī)變電站安全隔離主要根據(jù)解除接線、硬壓板將物理回路斷開，智能變電站安全隔離是根據(jù)軟壓板投退及檢修機(jī)理進(jìn)行軟件隔離，必要的時候?qū)⒐馕锢砘芈方獬哂卸嘀匕踩胧婕暗姆秶^廣。其一，檢修設(shè)備隔離要求具有雙重安全措施;其二，在出現(xiàn)檢測裝置異常的過程中，要對異常設(shè)備安全措施的不可靠性進(jìn)行考慮，通過相鄰的設(shè)備實(shí)現(xiàn)安全措施執(zhí)行與隔離;其三，智能變電站線路保護(hù)過程中的SV接收軟壓板及開關(guān)檢修軟壓板，只能夠在一次設(shè)備停運(yùn)之后投入使用;其四，在接受端及發(fā)送端實(shí)現(xiàn)壓板回路的設(shè)置，在兩端同停同投，只在單側(cè)設(shè)置壓板時，設(shè)置軟件為退出狀態(tài);其五，在一次設(shè)備停運(yùn)時，實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備檢修壓板的投入。

2智能變電站二次安措診斷方法的研究與應(yīng)用

2.1安措規(guī)則專家?guī)煸O(shè)計

診斷安措操作票，必須有包含一套完整規(guī)則體系的安措專家?guī)斓闹С郑员阒贫ò泊肫睍r給出提示、制定后進(jìn)行安全性判斷及檢修過程中進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視。根據(jù)壓板的不同投退狀態(tài)，將保護(hù)及安全自動裝置分為運(yùn)行態(tài)、信號態(tài)、退出態(tài)和檢修態(tài)四種場景;將合并單元和智能終端分為運(yùn)行態(tài)和檢修態(tài)兩種場景。二次安措診斷系統(tǒng)在診斷分析前，對需要檢修的裝置掛“檢修牌”。“檢修牌”是存在于二次診斷系統(tǒng)中的虛擬的標(biāo)識牌，表示這個設(shè)備即將進(jìn)入檢修態(tài)場景。根據(jù)設(shè)備是否掛“檢修牌”及其壓板的狀態(tài)，判斷設(shè)備處于何種場景。對于合并單元和智能終端，設(shè)備掛“檢修牌”，則表明其處于檢修態(tài)場景，否則處于運(yùn)行態(tài)場景。

2.2安措信息流

通常智能變電站在構(gòu)筑模式上實(shí)現(xiàn)三層兩網(wǎng)模式，三層分為二次設(shè)備過程層、間隔層以及站控層，兩網(wǎng)就是運(yùn)用劉東華監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，劃分出間隔層和站控層網(wǎng)絡(luò)模式，安措信息流就是這樣一種模式，服務(wù)于該模式，過程層不能和站控層實(shí)現(xiàn)信息對流，要通過間隔層實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接，實(shí)現(xiàn)過程層檢測信息的收集與實(shí)現(xiàn)連接，間隔層保護(hù)裝置、測控裝置以及數(shù)據(jù)采集裝置可以實(shí)現(xiàn)信息的上傳下達(dá)，利用站控層實(shí)現(xiàn)信息傳遞工作。

2.3安措作業(yè)流程

①監(jiān)視模塊對壓板狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)視，如果壓板狀態(tài)在變電站正常運(yùn)作時發(fā)生變化，將會立即進(jìn)行報警，要先退出對壓板狀態(tài)的監(jiān)視操作以后再實(shí)施安措操作;②要以具體的安措模式為基礎(chǔ)來選擇所要執(zhí)行的安措操作票;③為提高安措執(zhí)行票的科學(xué)性，要對安措防誤和二次設(shè)備實(shí)施同時模擬;為有效避免整定和修改失誤，必須對定值壓板狀態(tài)進(jìn)行及時讀取并存儲;④完成安措操作票執(zhí)行程序，在任務(wù)結(jié)束后，有關(guān)工作人員要參照操作票實(shí)施驗證，驗證無誤后便可進(jìn)入檢修。

2.4安措操作票診斷

二次安措診斷系統(tǒng)對于掛“檢修牌”的裝置按照檢修態(tài)場景規(guī)則診斷分析;對于未掛“檢修牌”的保護(hù)裝置則根據(jù)壓板狀態(tài)判斷其處于運(yùn)行態(tài)場景或信號態(tài)場景或退出態(tài)場景，然后按其相應(yīng)場景的規(guī)則進(jìn)行診斷分析;對于未掛“檢修牌”的合并單元和智能終端，則按照運(yùn)行態(tài)場景規(guī)則診斷分析。安措操作票診斷，分為操作票執(zhí)行前診斷和操作票執(zhí)行后診斷。安措操作票執(zhí)行前，二次安措診斷系統(tǒng)診斷運(yùn)行人員開出的操作票中多個相關(guān)的設(shè)備是否按照“運(yùn)行態(tài)場景設(shè)備軟壓板-檢修態(tài)場景設(shè)備軟壓板-檢修態(tài)場景設(shè)備檢修壓板”的設(shè)備順序，并診斷單個設(shè)備從運(yùn)行態(tài)場景到檢修態(tài)場景的狀態(tài)變化，是否按照“運(yùn)行態(tài)場景-信號態(tài)場景-退出態(tài)場景-檢修態(tài)場景”的順序，以及規(guī)則中要求的相關(guān)壓板投退操作是否已被列入其中。若診斷出操作票中多個相關(guān)設(shè)備的順序與規(guī)則設(shè)計不一致或單個設(shè)備從運(yùn)行態(tài)場景到檢修態(tài)場景的狀態(tài)變化與規(guī)則不一致，則給出提示并告警。

結(jié)語

智能變電站繼電保護(hù)的二次安全措施在智能變電站運(yùn)行維護(hù)過程中具有重要的作用，首先從智能變電站繼電保護(hù)和安全檢修原則出發(fā)，提出二次安措的檢驗方法，包括主變壓器和線路保護(hù)檢驗。智能變電站二次安措系統(tǒng)采用模塊化進(jìn)行，從圖形化顯示模塊和安全措施模塊到建立安措防誤規(guī)則庫，對安措內(nèi)容操作項目實(shí)現(xiàn)防誤驗證。和傳統(tǒng)二次安全措施相比，智能變電站二次安全措施更精確，方便快捷地對安措內(nèi)容操作項目實(shí)現(xiàn)防誤驗證，有利于工程應(yīng)用的推廣。

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