面向智能变电站二次设备的故障诊断方法研究

发表时间:2020/11/19   来源:《中国电业》2020年第19期   作者:邓烨显
[导读] 智能变电站是功能强大、智能电网的重要支柱,
        邓烨显
        中国能源建设集团山西电力建设第一有限公司  山西省 大同市  037000
        摘要:智能变电站是功能强大、智能电网的重要支柱,已成为智能电站设备运行状况评估和适当维护指导方针的制定工作中智能电站技术研究的有机组成部分。中继保护对于智能线路模块至关重要,在智能线路模块中,测量到的电路故障可能会导致异常的保护措施,并且只需对设备状态进行正确有效的评估即可确定适当的服务策略。为此,研究智能变压器二次设备的故障排除很重要。
        关键词:智能变电站;二次设备;故障诊断;
引言
        智能变电站的引入,给传统的变电站技术带来很多技术上的突破,同时信息的数字化给系统的分析监控提出一些新的课题。不同于传统站,智能站由于其数字化、信息化的技术变革,需要采用新思路、新方法及新工具来进行调试及日常的运行维护、检修工作.
1智能化变电站体系结构
        智能变电站主要包括控制、间隔以及过程三个结构。智能变电站中级别比较高的管理层次是控制层,它的管理系统比较多,所以能够很好的实现电网之间的信息交互,从而很好的完成信息的采集。处于智能变电站中间层次的是间隔层,该位置对于二次设备的配置来说是非常重要的,二次设备主要包括了继电保护设备以及测控设备,而变电站的稳定运行离不开继电保护设备,所以它具有非常高的可靠性。控制层与过程层之间的联系离不开间隔层,间隔才能够很好的保证二者的稳定联系。智能变电站比较基础的一个元件集合是过程层,它包括了很多一次性设备,例如电压互感器以及变压器等,所以它能够很好的提供智能电子装置。继电保护装置能够很好的与其他设备进行信息传递,而电子互感器则有效的改变了传统的信息传递模式,并且它还取代了传统的电磁式互感器。过程层非常容易出现故障,这主要是因为其保护功能和原理都不先进,所以在对智能变电站的故障进行检测维修时经常会使用继电保护技术。
2智能变电站二次设备常见异常分类
        2.1过程层设备异常问题
        在一般情况下,在就地一次设备周边会安装过程层设备,设备在这种环境下运行相对较差,出现的电磁干扰问题也较为突出,增加了过程层设备出现问题概率。特别是智能终端容易出现异常。在智能终端出现异常后,继电合闸或者保护跳闸命令不能正常执行,对智能终端刀闸位置信号与断路器信号接收也会产生影响。若智能终端开出部位出现异常,则合闸、跳闸及远程遥控命令均不能执行,也就是不能通过智能终端对断路器实现控制。出现这种故障之后,保护装置不能发出警告,智能装置只能出现自检告警。若智能终端开入端出现异常,则智能终端不能提供出精准的一次设备信号、刀闸位置及断路器位置信号,对保护线路的合闸功能或者对保护母线的切换功能、电压并列等功能均会受到影响。
        2.2保护装置异常问题
        虽然保护装置在保护室内安装,运行环境相对较好,但是也容易出现各种类型故障。从发生故障类型来看,主要有程序异常、硬件故障两个方面,在出现这类故障后,对于查找出来这些故障问题难度比较大,没有比较好的方法,再加上没有明确的告警信号,更是难上加难。出现的硬件故障最主要的问题是光纤通信接口故障,这样就会直接影响到数据的接收,那么就会导致相关保护功能不能正常发挥其作用。出现程序异常的概率相对较低,在出现程序异常后,保护逻辑将出现紊乱。
3二次设备状态检修技术
        当下,我国继电保护与其它智能设备的基础都在于微机,能够为监视、自诊断相关组成设备的各模块工作创造良好条件。

换言之,目前的在线监测、二次检修相关变电站二次设备工作具有一定可行性,且为了更加安全、可靠的运行二次设备,就需要积极的开展状态检修工作,在此基础上保证能够更好的管理二次设备全寿命。为更好的二次检修二次设备,关键在于重视二次设备状态体系的建立,具体需要充分利用两种技术,即故障诊断技术与在线监测技术。充分考虑各种智能化装置自检信息、相关外部监测回路等,确保能够更加强有力的监控设备状态,再加上数学模型的合理建立、管理与技术分析,保证能够更加系统、综合的分析与统计各类设备的实际运行情况,对故障发生的位置、原因与概率等做出及时且准确的判断,在此基础上进行科学的预判,准确判定并掌握设备运行情况,从而制定正确、有效的检修策略。
4智能变电站二次设备优化措施
        4.1建立变电站二次设备网络安全防御系统
        当前一些智能化的入侵检测产品可以串接在关键路径上,能够对一些攻击性的网络流量进行有效区分和过滤,避免造成损失,该种防护措施是一种主动防护措施,入侵防护系统如果检测到入侵的发生,能够及时中止入侵行为。网络入侵防护系统与传统的防火墙相比较,有着较大的优势,不是简单的传送后发出警报,而是针对入侵行为能够及时中止,网络入侵防护系统是一种主动的防御,能够在第一时间检测到网络异常和病毒的攻击,建立相应的应急系统,能够将风险降到最小。
        4.2对配置是否正确进行全面检查
        首先对智能变电站中二次系统运行配置情况进行检查,主要包含有交换机配置、SCD文件配置、二次系统设备中的私有设置等。其中提及到的SCD文件配置,主要是对SCD文件中二次设备通信参数、虚端子链接参数、输入和输出数据等数据进行分析。若出现了保护装置不能正确接收GOOSE报文或者SV报文、跳闸出现序列错误、采样出现错序的问题时,应当对SCD文件中对应的装置进行全面的检查,确保设计图纸和参数、虚端子配置保持完全一致,通过整组传动验证的方式,对参数之间配置是否正确进行验证。第三,通过对交换机配置情况进行验证,可全面掌握网络通信是否正确。若出现了报文通过交换机之后不能正确传输的问题时,需交换机配置是否正确进行全面检查,主要对镜像、静态组播、VLAN参数等现场配置情况和实际设计情况是否一致进行全面的检查。此外,对私有配置情况进行全面检查,主要包含有采样延时配置、端口配置等,应该根据场地的实际情况以及根据厂家的设计标准来进行360度检查,确保各项参数匹配正确,尤其是装置硬件端口的配置应当全部一致。这些操作均需要技术人员对具体标准和实际情况进行对比,通过对比找出其中可能存在的问题。
        4.3智能变电站运行维护体制的健全
        为确保智能变电站能够有效的运行,有必要制定一系列切实可行的维护措施来更好的运行相关变电设备。基于此,在建立健全的运行维护机制时需结合电力系统的实际运行需求,将各项操作细节规则进一步明确下来并认真落实到工作中,为向个人落实责任有必要制定责任制,确保及时发现设备问题、及时解决问题,从而促进智能变电站实际运行质量的不断提高。
结束语
        由以上可知,智能变电站的应用对社会的发展来说具有重要的现实意义,为了更好的保证智能变电站的正常运行,要重视对其进行状态检修。对变电站进行维护和检测时,状态监测和检修起着重要的作用,但是该工作在具体开展过程中,还需要进行更深层次的研究,有关部门要针对该项工作制定科学完善的制度,并且要重视新技术的研发和应用。
参考文献
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