1.国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;2.国网江苏省电力有限公司盐城市大丰区供电分公司;3.国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;4.国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;
摘要:电力调度是是为确保电网安全稳定运行而产生的集电网计划管理、网络监测、负荷投切、潮流调整、故障隔离与恢复为一体的电网管理手段。近年来随着电网规模的不断增力口、智能设备的不断投入、联网规模的不断扩大,电力调度在电网安全运行中也得到越来越大的重视。基于此,本文主要分析了基于大数据的电网调度故障自动诊断系统设计。
关键词:大数据;诊断系统;系统设计;故障诊断
1电网调度功能
1.1调度功能。在电网运行前,需要对电网运行负荷进行预测,并对预测结果进行分析,以便选择更适合发电机运行的启动方式,以满足系统安全检查的需要,进一步保证整个系统的稳定运行。
1.2运行方式。运行方式是整个电力系统的重要组成部分。通过对设备和电网数据的分析研究,为电力系统的运行提供数据和技术支持。
1.3继电保护功能。
该功能主要用于电网继电保护和安全自动装置的计算。
1.4调度操作功能。
该功能主要是协调发电厂和电力系统中各种电气设备的运行,保证发电的稳定性。在实际调度过程中,主要采用调度切换相关操作。同时,在实际运行过程中,一旦出现问题,应及时解决,防止问题扩大影响整个系统,保证系统稳定运行。
1.5通信自动化功能。通过电网运行过程中各种数据的自动采集、传输和显示,可以为指挥员提供更准确的数据,也是保证电网其他设备正常运行的基础。
2电网调度运行常见事故及处理方案
2.1二次设备故障排除
配电网二次设备故障是指电网运行状态监测系统发生故障,影响监测数据采集,导致电网调度问题,包括线路微机问题、继电保护系统问题等,母线差动保护问题等二次设备故障处理的难点是故障的研究和判断。当线路微机出现故障时,维修人员应准确判断故障来源。如果线路保护的高频收发器出现问题,主保护应停止运行并进行维修。如果高频通道试验异常,主保护应退出运行,
2.2线路故障处理
常见的线路故障有单相接地故障、两相短路和三相短路。单相接地故障的主要原因是外界因素,包括空气湿度、小动物接触造成的危害等,单相故障具有一定的过渡性,通常不会造成立即跳闸。首先,故障电压降低。在这个阶段,用户的供电可以在短时间内维持一到两个小时。但是,如果处理不当,会破坏绝缘的薄弱环节,使周围非故障相对电压击穿发展为短路甚至烧毁。单相接地故障的处理必须及时,避免故障损失的扩大。
单相接地故障的处理步骤是做好记录,找到故障位置。通过分段母线、拉合断路器等方法确定单相接地故障点。然后,利用熔断器限制短路电流。最后切断故障线路,消除安全隐患。两相与三相短路故障指的是三相供配电系统中有任意两相导体间存在短路或者三相导体间存在短路,造成短路的原因可能是设备绝缘部分的老化造成运行过程中被击穿,以及恶劣天气或者大风引起线缆断线等,短路故障会对正常供电造成很大影响,在短路部位电流急剧增大,在短时间内释放热量甚至引发火灾,而且根据电磁感应效应,三相短路中电流产生的磁场会激发电动势能,从而对周围的通信设施造成干扰,影响居民的正常生活。则应当将高频保护退出倒闸后再采取维修措施。
3基于大数据的电网调度故障自动诊断系统硬件设计
电网规模大,接线方式复杂,内部安装大量自动装置和保护设备,对应的电网调度自动诊断系统也要更加先进,从而增强诊断效果。电网调度故障诊断系统加入了通信技术,确保信息的实时运行,同时引入微机保护装置和故障录波器使系统更加自动化。
本文研究的电网调度故障自动诊断系统能够同时管理和分析故障信息,对二次设备提供的信息有很好的接收能力,在诊断出故障信息后,能够给出相应的解决办法。硬件结构中通讯系统采取的标准是EtherCAT协议,该协议适用于以太网的使用标准,数据可以通过定时预测判断,精度高,效果好,对于机械设计和控制有很好的效果,EtherCAT协议以数据帧格式传递信息,传递过程不会改变数据帧原本的结构。通讯系统的以周期性的方式传递故障信息,传递内容除了故障信息外还有数据地址。
故障诊断系统硬件的应用模块主要负责与其它编程和配置进行交互,交互的应用设备不同,连接方式也不同,任务端可以顺利访问各个主站的功能函数。设定的故障诊断系统支持多种数据传输方式和交换方式,能够提供的邮箱服务包括COE邮箱服务、AOE邮箱服务、VOE邮箱服务、SOE邮箱服务、EOE邮箱服务,由EtherCAT提供PI(ProcessImage)的地址文件,文件具有回执能力,自动生成配置文件,在主站接口生成映像,反映电网调度故障诊断结果。
为了实现诊断数据的实时传输,设置了DistributionClock分布时钟模块,该模块的设置使主站和从站中的设备能够同时接收中心系统发出来的信息,不出现延时时间。故障自动诊断系统的各个部件帧频不同,所以扫描周期也不同,为了提高扫描效果,设置POD模块,使用户能够独立扫描帧频速率。OSAL的抽象模块能够从主站提供核心。
4基于大数据的电网调度故障自动诊断系统软件设计
4.1对电网调度故障诊断系统做上电复位处理,在初始化模块中对系统做初始化处理,K线系统发出通信信号,系统的采集装置能够自动采集每个故障录波器的内部数据。
4.2传递给处理装置,结合GPS定位系统,寻找产生故障的位置和故障元件,在计算机上做仿真实验,分析故障类型,并对诊断的结果进行统一处理。
4.3将整合的结果再次反馈给中心模块,由中心模块做统一的分析和处理,确定故障类型,将故障结果回执给执行单位。根据数据库中记录的历史故障数据诊断故障问题,寻找出可疑的故障元件和故障类型,读取元件的各个参数信息,判断内部属性,在属性缓冲区做进一步调查,如果在经过一段时间的工作后,元件恢复正常,则不需要传递给中心模块,如果在一段时间内元件始终保持不正常的状态,则证明元件存在问题。
4.4执行单位根据反馈结果,采取一定的执行措施,对故障进行处理,处理结束后,信息再次反馈给中心装置。如果一次处理能够解决问题,则直接将处理结果显示在液晶显示屏上,若一次处理不能解决问题,则要多次处理,解决故障问题,处理结果同样也会显示在液晶显示器上。
5结束语
基于大数据技术设计了一种新的电网调度故障自动诊断系统,该系统能够有效诊断出造成电网调度故障的因素,及时提出解决方案,提高工作人员分析速度,确保系统稳定运行。系统内部引入了智能化技术,能够通过历史故障的综合信息寻找出故障数据,并建立故障数据模型,根据该模型诊断出电网调度故障产生的原因。
参考文献
[1]郑茂然,余江,陈宏山,等.基于大数据的输电线路故障预警模型设计[J].南方电网技术,2017,11(4):30-37.
[2]杨玉新,马伟,赵阳.基于大数据分析的电网精准规划信息系统设计[J].现代电子技术,2017,40(7):155-158.