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摘要:电力作为现代社会最基础的能源之一在各个行业中发挥着极为重要的作用。想要使电网运行平稳,使设备运行安全,最关键的一个内容就是继电保护,而使继电保护系统的可靠性进行提升,这是长期以来,人们十分关注的话题。同时,智能变电站技术的不断入,使得继电保护系统的构建模式也有了很大的改变。本文就智能变电站继电保护状态检修策略展开探讨。
关键词:智能变电站;继电保护;状态检修
引言
近年来,随着电网快速建设,越来越多的智能变电站投入运行。区别于传统变电站中的保护装置,智能站的继电保护装置有着很大改变,其运行维护手段也不能一概而论。目前,将状态检修应用于一次设备方面的研究和实践成果颇丰。在借鉴此经验的基础上,提出了智能站继电保护装置的状态检修策略,可以为智能变电站继电保护装置状态检修工作的开展提供了理论支持和实践基础。
1状态检修的意义
状态检修具体意义主要表现在:(1)适应电力一次设备状态检修实践的推广。适应最先进设备维护的实践需要;(2)对于设备继电保护状态有整体的掌握,可以根据次设备检修活动并结合设备所面临的风险确定最佳检修时机,减少过度检修造成设备损坏,通过延长检修周期减少设备停工时间,从而提高设备的可用性和使用寿命;(3)在检修的过程中可以快速发现继电保护出现的异常,对故障点进行定位,为检修工作提供可靠的依据;(4)在某种意义上减少了设备检修的费用,经济效益得以提高。继电保护装置检修是基于在设备的生产和运行过程中产生的一系列数据信息,以及表征设备某个方面的健康状态的状态量,对状态的组合进行数量建模和分析。状态检修是未来检修技术的发展趋势,检修技术的发展还需要很长一段时间,因此短时间内协助状态维护的主要手段仍然是定期检修,其思想和概念仍然具有指导意义。
2继电保护检修现状分析
随着变电站无人值守管理模式的推进,变电站保护设备的运行状况主要依靠一年两次的专业巡检,及每月一次的运行检查靠人工完成。随着变电站建设的快速发展,及“减人增效”管理要求的实施,基于现有保护定期检修模式,检修深度不足已经成为一个普遍现象。近年来,一次设备状态检修模式已经呈现全方位推进势态,一次设备停电概率大大下降,因此,在一次设备停役状态进行保护系统检修的时间越来越短,继电保护现场检修压力进一步增加。由此,推进有助于提高检修效率的状态检修机制成为一种必然的选择。
3确定智能站继电保护状态检修策略
建立状态指标集可以发现其中包含了众多指标,且不同指标之间关联性不强。目前,应用较多的多状态指标模型主要为比例失效模型和模糊评价模型,二者之间各有各的优劣,从下面四个指标上选取最优模型。(1)模型计算精度:模糊评价模型主要使用了模糊数学理论,在判断中会受到经验导向的作用,主观性较强,极其容易接收专家经验的不良影响,结果有时会出现较大偏差。但是,比例失效模型是基于统计学原理的模型,模型中使用了大量的历史客观数据。基于这些历史数据的数据分析产生的结果具有较强的客观性和可靠性,不像模糊评价模型一样受到专家经验的不良影响,精度较高。(2)模型计算速度:模糊评价模型的计算方法运用到了权重集理论,即层次分析法和主成分分析法。计算中各类关系矩阵较为麻烦,且建立状态指标的隶属函数需要使用专家经验,计算速度较慢。而比例失效模型的计算过程中,运用到了极大似然估算法,在初值不太好的情况下可能出现不收敛的情况。虽然计算方法相较于模糊评价模型较快,但是出现不收敛的情况势必会影响计算结果。(3)模型计算结果:模糊评价模型运用的计算方法会导致其计算结果是一串离散阈值,没有时间性,与现场的实际情况不符。而比例失效模型由于其计算方法,可以得到一个随着时间不断变化的动态阈值,于现场实际情况极其吻合,满足设备状态随着时间不断恶化的这一特性。
(4)模型应用平台的开发潜力:考虑到模糊评价模型在计算精度、计算速度和计算结果中暴露出的问题,可以得出其平台开发潜力不如比例失效模型的结论,比例失效模型的客观性极其适合开发其应用平台。通过对比两种模型这四个方面的优劣,可以发现比例失效模型相较于模糊评价模型更适用于智能变电站继电保护状态检修策略。
4智能变电站继电保护系统的检修策略
4.1继电保护装置状态的获取
通过使用智能变电站的“虚拟回路”进行自动检测,这样可以实现对二次回路更好的监控。二次回路在继电保护中很重要的一部分,可以被简单地看作串联和并联的模型,不过这个模型需要进行结构分解来进行管理,因为它不容易通过信息管理系统管理,于是二次回路就作为评估继电保护状态的指标,也是继电保护状态维护系统检修的一部分。设备可以接收的SV/GOOSE等信息都有其对应的光纤接口,各发送缓冲区也是相对独立的,这样相互之间形成隔离。收集和处理每个虚拟链路的信息,并且由相同逻辑的不同程序实例执行信号传输的整个过程。这样就形成了多个相对独立的相关信息流链路。因此,虚拟链路的每个链路与其他链路隔离,从而最小化链路之间的交互。
4.2继电保护单元检修策略
对于智能变电站来说,因为其保护装置结构、故障以传统的继电保护有了很大的改变,所以,其检修策略也有很大的不同。一般来说,都对微机保护装置进行使用,同时模拟量数据采集等,全部在合并单元、智能终端进行。而且微机保护装置的自检测能力是很强的,所以对于定期检修是不适用,可以将状态检修以及故障检修联系在一起。对于保护装置的光收/发模块异常、采样额定延时偏差等异常,由于这些异常是随时间变化的,因此,可以将状态检修进行应用,也就是,把在线监测结果实时向站控层状态检修监控单元进行传送。对于零漂偏移大等异常,可以将监测软件模块进行增加,通过状态检修方式来完成。对于SV、GOOSE通信系统断链等异常,可以将告警、闭锁保护措施进行实施,可以通过故障检修方式来完成。
4.3风险的识别
对继电保护装置的检修就离不开对风险的识别。风险识别首先要求收集继电保护装置的使用信息的搜集,得到信息之后整理和分析继电保护的基本信息,根据理论知识进行风险评估。在风险评估中最常用的就是专家经验法,凭借专家多年的工作经验在短时间内就可以对风险进行确定,十分简单便捷,不足之处就是仅仅凭借专业人员的知识,经验得出的评估报告是会受到一定限制的,极有可能会出现疏漏。如结合质量问卷调查加上专家调查方法进行识别风险,可以提高评估的准确性,使对危害的识别更加详细和准确。
4.4智能终端检修策略
对于智能终端来说,其结构具有复杂性,不同部分的故障是不一样的,监测手段也是不同的,所以,其检修方式可以将三种方式结合在一起进行应用。对于光收/发模块、GOOSE报文丢帧等情况,可以通过状态检修方式,控制回路断线、开出回路等,可以进行故障检修,对于硬件异常等,也可以利用故障检修方式。
结语
将状态检修应用于智能变电站继电保护装置的检修可有效减少人力物力的浪费,提高检修效率,缩短停电时间,提高电网可靠性。
参考文献:
[1]曹力行.智能变电站继电保护系统状态检修策略研究[D].华中科技大学,2018.
[2]徐勤超.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控策略[J].内燃机与配件,2019(09):101-102.
[3]孙茂春,张继忠.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控策略[J].科技创新与应用,2018(21):168-169.
[4]马小芸.智能变电站继电保护检修安全风险管控策略探讨[J].通讯世界,2018(15):106-107.