浅谈智能变电站二次设备的状态监测技术 孙加齐

发表时间:2017/12/7   来源:《电力设备》2017年第22期   作者:孙加齐 任军
[导读] 摘要:在变电站实际运行中,变电站的二次设备状态监测是保护二次设备安全稳定运行的重要工作,也是变电站安全、稳定、可靠运行的重要保障。
        (国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司  内蒙古呼伦贝尔  021000)
        摘要:在变电站实际运行中,变电站的二次设备状态监测是保护二次设备安全稳定运行的重要工作,也是变电站安全、稳定、可靠运行的重要保障。当前,随着智能变电站技术的发展,尤其是二次状态监测技术和集中式保护装置的应用,有效的解决了这一问题。本文就智能变电站的二次设备状态监测技术进行研究,并提出解决方案。
        关键词:智能变电站; 状态监测; 集中式数字化保护;
        近年来随着电网规模的快速发展,变电站和输电线路的数量越来越多,继电保护设备的校验工作量急剧增加,而各电力公司由于编制所限人员的增加很少,同时继电保护工作是一项技术性很强的工作,人才培养周期长,工作压力大,目前很多供电公司都存在继电保护人员超负荷工作的情况。如何使继电保护设备少检修、免维护,从而降低继电保护检验的工作量和维修成本。这就需要在变电站配置技术先进的状态监测设备。
        微机保护应用技术的迅速发展,使保护装置本身具备了很强的自检功能,但作为电网安全屏障的继电保护系统除装置本身,还包含交流输入、直流回路、操作控制回路等,状态检修范畴如果仅局限在保护装置本身将很难有实施推广的价值,对于保护的状态检修必须作为一个系统性的问题来考虑,或者说状态检修如果能够包含交流输入、直流回路、操作回路等构成保护系统的各个环节,这样,才可能避免状态监测出现“盲点”,使保护状态检修技术有可能在实际应用中得到推广。
        常规的微机保护设备理论上可以实现对逆变电源、电流、电压输入回路、采样数据合理性、保护定值完整性、保护的输入输出接点、保护数据通信环节、执行回路可靠性等的监视。但是这种方式存在着监测的数据量大、节点数目多、通信通道量大的问题。随着智能变电站技术的发展,数字化保护装置,特别是集中式数字化保护装置的应用,状态监测技术被大大简化了。
        1变电站二次设备状态监测和评价理论
        1.1二次设备状态监测技术及评价原理
        二次设备状态监测技术土要针对变电站系统中的控制终端、保护型以及网络设备等在运行过程中出现的信息进行监测,同时提供相应的信息整理与归纳功能,能够有效保证二次设备运行管理信息分储存与分析的可靠性。借助二次设备状态监测技术,整个变电站能够在相应监测方案与评价方法的支持下,对二次设备运行工况进行准确的分析判断,以此为智能报警、故障诊断等智能变电站管理功能提供有效的基础。
        工作中,二次设备状态监测以运行工况采集信息表征设备运行状态,通过对各项信息进行有效的分类,并根据对变站运行影响程度的差异对各类信息赋了不同的权值,最终算出变电站二次系统整体运行状态结果。相应的分类信息括:二次设备运行状态、检修维护、运行试验条件等。
        1.2系统组成及状态监测范围
        现阶段,智能变电站二次设备状态监测的土要覆盖范 围包括以下几点内容:合并单元和保护测控装置交流线路在线监测;二次线路完整性监测,如G(X)SE网、智能终 端和断路器等重点设备的完整性;二次设备通信状态监测 与点流系统的在线监测;二次设备系统通信条件与监控设 备状态监测等。
        在上述检测项口当中,监测系统形成的信息包括各二 次设备的运行状态、故障告筲以及状态检等信息内容。
        1.3主要技术性能指标和评价方法
        在获得相应变电站二次设备运行状态参数后,可根据相应的评价方法,对设备的运行状态进行判断,当运行参数显示,某设备处于不健康状态时,应给予一定的减分,各二次设备运行状态评分结果汇总成为系统的整体运行状态,可以此为基础制诅相应的设备管理与运行维护策略。

在二次设备状态监测环节相应的技术性能评价单为单个设备的基础状态量,这些状态通常与设备运行效率和安全性立接相关。
        2智能变电站的二次设备状态监测技术应用分析
        2.1分布式数字化保护装置的状态监测
        在智能变电站的系统框架体系当中,设备通信执行1EC 61850标准,信息传输功能借助电子式互感器BCT、 EVT来实现,一次模拟信号在转化为数字信号后保护装 置。在此过程中,数字信号通过合并器处理按照 IEC61850标准通过光纤传输,同时保护动作反馈信号也 转变为以太网传输的《X)SE信息,这种数字化的设备传 输信号为二次设备状态监测提供了有效的基础。
        在分布式数字化保护装置中,状态监测按照间隔通1ED的相应功能实现,各间隔之间配置独立的保护装置与设备接口,对于部分位置可配备二层间隔,主要包括系统土变、220kV级以上线路、母线等间隔。
        智能电站二次设备状态监测的数字化保护系统土要性能提升,来电子式互感器设备的使用,此类型互感器使得传统的模拟信号变为数字信号,系统中的二次电流电正输人、AD采样等环节不再需要,仅需要进行数字采样便能获取相应状态信息。同时,装置能够有效接收的SMV采样值传输信息,在出现状态异常,如接收中断、丢数据帧等问题的情况下,能够第一时间进行SMV采样。
        同时,智能变电站中的数字化开关,能够通过软件编程预设的形式,实现系统的动化控制,同时借助内置的在线监测功能,有效规避了传统变电站操作M路在线监测 技术无法应用的限制。整个系统继电保护投切动作通过系统控制,改变了连接片状态监测闲难的问题。系统监测信息传输使用光纤材料需对线路绝缘性能进行监测保证了以太网通信功能的发挥,整个智能变电站设备状态监控与检修的信息获取与控制作用更为可靠稳定。
        2.2集中式数字化保护装置的状态监测
        集中式数字化保护装置能够同时实现多条变电站系设备与线路的状态监测功能,借助多台LED功能提供了为可靠稳诅的配套式保护功能。与分布式数字化保护装相对应,集中式数字化保护装置的应用,使得整个变电站 的监测对象大大减少,而且状态监测实现也相对简单。
        在智能变电站线路保护系统SV、G(X)St;通道的监中,通过比较双套保护装置的相同间隔的采样值判定信号动作,当比值超过设诅标准的条件下则可认为SV通道存在异常,系统发出警告,以此对智能电站断路器等设备的运行状态进行监控。但双套保护配置为实现了装置身的检和装置之间的互检提供便利,而且集中式保护,因此原来每台分布式装置所包含的电源 监测功能、装置检功能、软爪板监测功能都集中到了一起,这样不但减少了监测对象,也方便了检修人员的检修维护工作,大大减少了工作量。
        3结语
        综上所述,智能变电站为二次设备进行状态监测保护装置,能够效的减少了继电保护中二次设备数量,有助于管理设备在运行时产生的问题,并且可以合理有效的对故 障或者历次的检修己录信息等进行共享,对二次设备结进行的优化,能够充分发挥继电保护在二次设备的监测中的实际效果,提高设备的保护装置与系统的整体性能,为电网安全运行打下坚实的基础。
        参考文献:
        [1] 秦红霞,武芳瑛,彭世宽,葛亮,游涛,  智能电网二次设备运维新技术研讨[J], 电力系统保护与控制, 2015(22)
        [2] 张巧霞,贾华伟,叶海明,肖亮,李江林,张庭,张道农,  智能变电站虚拟二次回路监视方案设计及应用[J], 电力系统保护与控制, 2015(10)
        [3] 徐长宝,庄晨,蒋宏图,  智能变电站二次设备状态监测技术研究[J], 电力系统保护与控制, 2015(07)
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