摘要:智能变电站建设快速推进,二次系统数据交互非常频繁,间隔层设备、监控主机、通信管理机、主站之间的数据交互频繁,数据量十分巨大,其交互正确性和性能稳定性对变电站设备安全可靠运行极为重要。
关键词:智能变电站;二次系统;智能验收
中图分类号:S355文献标识码:A
1变电站继电保护运维管理现状
目前变电站继电保护专业运维管理工作人员压力大,继电保护装置台账、设备缺陷、装置检验、保护动作情况等信息都是人工录入系统,工作量大、效率低、数据不准确、与实际情况有偏差,已基本达不到智能变电站快速发展的运维需求,导致管理人员不能及时准确掌握实际情况,对变电站二次运维管理工作造成严重影响。物联网核心技术——传感器技术及射频识别技术等新信息技术既能有效保证二次系统基础数据的准确性和全面性,又能减轻运维管理人员工作量,是新一代继电保护智能管控系统强大的技术支撑[1]。
2智能变电站结构
2.1站控层
站控层涉猎范围比较广泛,其中主要包含站级监视控制系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等等,以此面向全站设施设备进行监视、控制、告警以及交互信息,从而实现数据采集、监视控制、操作闭锁、同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等。
2.2间隔层
设施设备主要就是继电保护装置、测控装置、故障录波装置等等,以此实现保护、运行监视、操作与控制等各项功能。
2.3过程层
设施设备主要包含合并单元与智能终端等等,以促进电压、电流信号采集、模数转化、一次设备告警信号采集、一次设备操作与控制等。
2.4站控层网络
站控层设施设备与间隔层设施设备之间进行信息交互的网络,传输MMS与GOOSE报文,主要是为了监视和控制站域。
2.5过程层网络
过程层网络就是间隔层设施设备和过程层设施设备间的信息交互网络,传输SMV采样值与GOOSE报文,其要求具备较高的实时性与可靠性。为了进一步实现保护装置的稳定安全运行,需要保护装置与合并单元、智能终端间利用点对点方式进行光纤连接,就是所谓的直采直跳。
3变电站监控信息接入验收现状分析
3.1环境不规范
监控信息接入验收涉猎范围十分广泛,其中各个单位之间,受管理范围和技术等各种因素差异的影响,导致彼此之间缺乏有效配合与协作。现阶段,多半轮值的验收方式导致工作人员不断更换,现场验收工作人员不准时到岗,信号责任区域划分不明确,接线和信号图制作不健全,验收中现场交接与调控中心监控信号的交接不同步等各种现象,使得监控验收环境明显缺乏规范性。
3.2过程不规范
现阶段,就验收而言,因为人员业务素质与专业素养存在一定差异,验收方式与顺序也明显不同,而且尚未制定统一标准与验收流程,以及详细的要求。因此,在验收工作中,现场和监控验收工作人员主要采取的是自主选择验收的方式与流程。这样的不规范过程,直接造成了漏检、错检、复检等不良现象。
3.3记录不规范
变电站监控信息接入验收时间太过冗长,所涉猎人员繁杂,多班轮值验收方式的利用,很容易造成验收中断或延误,导致验收、反馈以及复验等整个验收记录过程不健全,难以实现闭环管理模式,构成责任追溯机制根本不能构建和完善,从而无法实现设备的全面化、动态化管理,进而严重阻碍了验收工作的有效、有序开展[2]。
4物联网技术在智能变电站二次运维管理系统中的应用
4.1设备台账管理
目前,大规模的特高压交直流枢纽变电站正在建成,不断完善整个电网网架结构,这就意味着大量的二次设备台账需要维护,但面对这项技术含量低、工作量大的任务,现有的人力和工作方式已无法满足此项工作的需求。利用先进的物联网技术,通过RFID识别电子标签,上传装置台账信息,完成二次设备台账信息汇总,实现智能数据核查,保证继电保护统计分析及运行管理数据的高效、准确。
4.2装置检验管理
继电保护装置检验工作目前还基本处于人工办票、手动操作和一对一测试阶段,这种工作方式存在以下缺点:(1)人工记录数据不准确,容易出错且事后无依据可查;(2)纸质检验报告不宜留存和查找记录;(3)装置数量多,无监督环节,容易造成漏项或漏检验装置等问题。鉴于日常变电站保护装置检验工作量大、人力资源匮乏的现状,必须进行模式的转变,做到从“一对一”测试模式至“一对多”的测试模式,实现多台保护装置同时检验,既能保证装置检验工作质量,又能减轻运维人员工作负担。智能装置检验工作需要一个装有RFID标签和手持式终端的设备,通过手持式终端可随时查看装置检验信息,同时可利用RFID快速识别多个标签的优点,传输不同间隔多套保护装置检验信息,解决漏项漏检问题,大大提高工作效率。
4.3事件分析评价
对于电力系统继电保护运维人员而言,他们最大的工作量便是设备台账的维护、设备缺陷的消除、装置的定期检验、跳闸事件记录的分析与评价。目前,随着电力行业专业人员的断层也存在着技术水平的断层,电网故障分析已然成为工作中的一大难题,基于物联网技术的智能二次运维管理系统可清晰展示故障相关的一、二次设备各类动作时间、故障相、故障电流、故障电压、故障测距等信息,并以图形化的方式显示保护装置内部动作逻辑、动作时序、保护定值及故障量,进而对保护动作事件进行客观的分析评价,给出全面、有效的预防策略。
5智能变电站检修信号验收要点
5.1过程层验收
其一,一次设备校验,传感器的外观、电气回路、机械特征、元器件的固定、导线连接的可靠性、绝缘性、远程通信数据等等。其二,智能组件校验,各个环节监测IED的安装接线和软件调试,主IED和站控层之间的通信联调,控制单元的传动试验。其三,电子互感器,在合并单元输入光纤接口调试,输出接口调试,采集器调试,交流模拟量采样精确度校验。
5.2间隔层验收
间隔层设施设备主要就是利用间隔数据,并作用于间隔一次设备,就是和各种远方输入、输出、智能传感器、控制器进行通信。所有的设备、元器件都需要明确标识,保护和测控等各种装置相关信息也需要一一检查,二次接线和二次回路验收的时候,需要确保跳闸逻辑、出口行为符合相关要求,并相互配合进行信号传动试验。
5.3站控层验收
站控层主要包括自动化、站域、通信、对时等系统,实现面向全站或一次设备的测量与控制功能,进行数据采集和监视控制操作闭锁,并采集电能量、管理保护信息。同时,还要详细测试传输规约和应用性功能,并进一步审查设备校验、测试和调试报告等。[3]即监控系统四遥信号功能的健全性,测控装置通信与相关要求的符合程度,逆变电源交直流切断的正常性等等。
5.4设备状态可视化验收
将一次设备状态信息进行采集存储,验收信号的选择性内容与方式方法的显示,告警信号逻辑相关功能,验收提前预置的事故和异常处理方法的准确性,以及其与智能变电站现场的符合程度。
结束语
智能变电站二次系统智能化验收技术在保证变电站调度自动化安全可靠运行方面具有较好的实用价值和应用前景,可以推广到云南电网、南方电网和国家电网进行应用,发挥更大价值,实现更为巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]胡治家,霍骋,尤学兵.浅述智能变电站的验收[J].科技展望,2016,26(35):76.
[2]刘九,杭乃善,余纪远,孙艳复,卓浩泽.220kV变电站二次系统验收组织管理措施探讨[J].广西电力,2016,39(05):31-34.
[3]陈维慎,郑冰燕,梁秋影.智能变电站二次系统施工验收方法研究[J].通讯世界,2016(20):108-109.