智能变电站二次设备状态监测及技术研究.pdf

运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment140丨电力系统装备 2023.62 0 2 3 年第6 期2023 No.6现如今，在我国科学技术快速发展的背景下，输变电技术水平也在不断提升，显著地提升了输变电电压等级。在智能变电站运行过程中，由于电力设备数量不断增加，其结构也变得更加复杂，这也增加了设备的检修费用。二次设备在智能变电站中具有重要的辅助作用，需要有效监测二次设备的运行状态，确保可以使相关设备故障问题得到及时发现和解决，以此维持二次设备的正常运行，提高智能变电站的整体运行水平，促进我国电力行业的健康发展。1 智能变电站二次设备状态监测的重要性在智能变电站中，二次设备是一次设备的重要辅助设备，其能够对一次设备有效控制、调节与监测。对于二次设备而言，其主要以一次设备作为服务对象，没有和电力发生直接接触。在智能变电站的实际运行期间，通过保证二次设备运行的稳定性，可以进一步保证变电站一次设备的正常运行。尤其在一次设备出现故障时，可以有效凸显二次设备的作用。对此，为使二次设备作用得到充分发挥，需要对设备的实际运行状态展开监测，使故障出现的概率得到降低，从而使智能变电站整体运行效果得到提高，保证智能变电站的安全、可靠运行。随着我国电力体制的持续深入改革，促进了电力行业的发展。即，扩大了我国的电网规模，增加了相关的电力设备。为了发挥出二次设备的辅助作用，需要确保对二次设备具有正常的监控功能。对此，需要确保能够实时监测二次设备运行状态，对二次设备运行过程中的潜在隐患及时发现，确保可以及时解决和处理这些故障问题，使故障发生概率得到降低，使二次设备运行的安全性和稳定性得到提升，确保有效辅助一次设备稳定运行。以此可以提高智能变电站运行水平，充分保障供电可靠性。因此，在智能变电站实际运行期间，对二次设备的整体运行状态进行有效监测，相关单位需要高度重视此项工作，科学合理地运用状态监测技术，从而进一步提高智能变电站运行成效。2 智能变电站二次设备状态监测的主要内容摘 要如今，二次设备在智能变电站中大量应用，若二次设备出现故障，会对变电站的安全运行产生影响。因此，需要全面加强对二次设备的状态监测。在实际监测智能变电站的二次设备状态时，需要对信息技术进行有效应用，利用交换机设备开展状态监测工作，从而对相关数据信息进行有效收集。在获取相关数据后，还需要采取相应的评价方法，对设备运行状态进行分析，运用科学有效的预防措施，避免二次设备发生故障。文章针对智能变电站二次设备状态监测展开分析，介绍了二次设备状态监测的重要性，探讨了状态监测的主要内容，并提出具体的技术应用要点，希望能够为相关研究人员提供一些参考与借鉴。关键词智能变电站；二次设备；状态监测；技术应用中图分类号TM63 文献标志码A 文章编号1001523X（2023）06014003Research on Status Monitoring and Technology of Secondary Equipment in Intelligent SubstationCHEN Liang，ZHANG NingAbstractNowadays,secondary equipment is widely used in intelligent substations.If the secondary equipment malfunctions,it will have an impact on the safe operation of the substation.Therefore,it is necessary to comprehensively strengthen the status monitoring of secondary equipment.When monitoring the status of secondary equipment in intelligent substations,it is necessary to effectively apply information technology and use switch equipment to carry out status monitoring work,in order to effectively collect relevant data information.After obtaining relevant data,corresponding evaluation methods need to be adopted to analyze the operating status of the equipment,apply scientific and effective preventive measures,and effectively avoid secondary equipment failures.The article analyzes the status monitoring of secondary equipment in intelligent substations,introduces the importance of secondary equipment status monitoring,explores the main content of status monitoring,and proposes specific technical application points,hoping to provide some reference and reference for relevant researchers.Keywordsintelligent substation;secondary equipment;status monitoring;technology application智能变电站二次设备状态监测及技术研究陈亮，张宁（长园深瑞继保自动化有限公司，广东深圳518000）运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment2023.6 电力系统装备丨1412 0 2 3 年第6 期2023 No.62.1 交换机状态从技术层面展开分析，智能变电站可以有效实现通信网络化。在智能变电站的实际运行过程中，其可以利用间隔层，采取具体的网络方式，有效连接合并单元和智能终端通信，使二者能够顺利通信，从而对相关数据进行实时采集。对于智能变电站的自动化系统而言，其需要具有完善的通信网络，因此需要对交换机状态进行充分评估。在监测和评估交换机状态时，可采用模糊综合评价法，使其得到相应的定量化处理，如果结果有异常情况存在，应及时告警，并发出相应的提示，从而在通信网络影响到系统运行前，全面消除相关安全隐患。2.2 智能组件跳闸回路在对智能变电站二次设备进行监测时，应对智能组件当中的跳闸回路进行定期检查。与此同时，为了避免保护出口位置的跳闸回路发生失效以及触点粘连等问题，在对自动化系统进行设计时，应将智能组件与后台监控系统有效连接，从而针对跳闸触点有效实现定检告警。与此同时，需要对硬件有效实现软件化处理，对操作箱功能加以改进，确保具有在线监测以及离线定检功能。在闭合开关后，应能够开展在线监测工作，有效定位与监测跳闸回路。一旦开关处于分位，可确保智能终端对系统命令接收的及时性。2.3 过程层通信状态对于智能变电站当中的自动化系统，其可以利用过程层以及间隔层，保证网络通信的顺畅性，代替信号电缆，利用 SV 和 GOOSE 对信息进行传送。当其有收发异常情况出现时，应及时开展诊断工作，对间隔层装置以及智能组件的故障问题进行有效解决。在实际诊断时，需要采用报文分析仪进行诊断，并深入分析 SV 和 GOOSE 特性，健全传输机制，对接收端信号的接收情况进行准确判断，了解通信状态，并非直接监测发送端的运行状态。在诊断时，间隔层装置可以向智能组件发送 GOOSE，并通过另外的 GOOSE 向间隔层装置进行传输。在此过程中，可以向监控后台有效传递相关的状态值，维持智能组件以及间隔层装置的正常运行。在对间隔层运行状态进行掌握后，可以准确判断智能组件在发送与接收过程中的状态。通常来说，单个智能组件可以向多个装置发送 SV 和 GOOSE，并对多个 GOOSE 进行接收。想要有效实现故障监测，需要对发送和接收端口进行判断，当某路的发送或者接收端口可以正常进行通信时，则可以判断该网口正常。3 二次设备状态监测技术在智能变电站中的实际应用3.1 分布式数字化在智能变电站的实际运行过程中，可以采用数字化保护装置有效监测二次设备的运行状态。例如，当智能变电站监测调度自动化系统时，工作人员可对变电站有效实施整体数字规划，并结合电子互感器使相关监测信号能够向数字信号进行转化，通过光纤向指定系统传输信息。在选择光纤时，需要严格按照相关标准，并使用合并器进行加工，从而在信息传递过程中加以应用，确保装置可以对完整信息进行接收。在安装分布式保护装置时，需要确保装置自身的 LED 功能，并在各个间隔中对独立的接口程序以及相关继电保护装置进行安装。一些保护装置能够发挥出重要作用，需要采取双重配置的方式，包括主变间隔等。随着我国科学技术的快速发展，变电站二次电压和电流也得到了全面优化，可以更好地监测智能变电站中相关保护装置的运行状态。除此之外，相关保护装置可以有效监控数据采集工作，如果发现存在数据丢失情况可及时报警。相关工作人员应结合具体的报警信息，使系统得到快速恢复，从而全面提升工作效率。3.2 集中式数字化集中式数字化保护装置为许多设备赋予了 LED 功能，可以同时监测多条线路，提高监测工作效率。通常，在采用集中式数字化装置时，需要对两套及两套以上的保护装置进行安装。与分布式数字化保护装置不同，集中式数字化保护装置通过减少监测对象，可以进一步简化操作，确保监测内容更为清晰。即，通过采取双套保护的形式，有效规避装置与自检之间的互检，简化整体的操作过程。同时，工作人员可及时发现智能变电站运行期间出现的问题。例如，在集中式数字化保护装置运行过程中，通过对电源数量有效控制，可以使二次设备状态监测的及时性得到保证，并进一步保证变电站运行的稳定性。4 智能变电站二次设备状态监测技术的应用要点4.1 故障诊断专家系统在智能变电站二次设备运行过程中，通过对故障诊断专家系统加以安装，可以有效发挥远程保护以及监控等功能，从而使设备状态得到有效监测。在实际应用此系统时，其所使用的数据平台主要为集控站，可以准确定位故障问题，并使故障诊断专家系统得到完善，如图1所示。该系统能够对设备的运行状态信息进行获取，然后有效对比知识库当中储存的知识内容，明确二次设备当前的运行状态，确保准确定位和判断相关故障问题，对故障产生原因进行分析，确定故障发生位置，为后续维修工作开展提供有力依据。4.2 二次设备的状态监测在实际监测智能变电站二次设备状态时，需要以分布方式，在智能变电站不同的逻辑层中有效设置数据采集单元，并要通过光纤网络完成具体的数据通信过程，运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment142丨电力系统装备 2023.62 0 2 3 年第6 期2023 No.6使设备运行状态得到实时监测。4.2.1 合并单元的运行状态监测在智能变电站中，一次互感器以及二次保护测控装置之间需要安装具体的接口，即合并单元，其对数据的输出准确性，直接影响保护动作实施的可靠性和灵活性。因此，需要实时监测合并单元的运行状态。在布设数据采集设备时，需要对分布式方法进行运用，在智能变电站间隔层中合理布置采集单元，从而对设备信息有效收集和预处理，并向专家系统上传相关的数据信息，对合并单元的实际运行状态展开监测。如果发现系统有异常情况存在，应向工作人员及时发送通知，从而使异常问题得到有效解决。4.2.2 通信设备的运行状态监测在智能变电站的实际运行过程当中，主要利用通信设备来实时传输相关数据信息，具体包括电缆和光纤等。对于相关通信设备而言，光纤在运行状态监测方面比较成熟，可以减少在此方面投入的精力，其重点应为监测传输通道状态。尤其当传输通道采取电缆连接方式时，需要进一步加大监测力度。为了使光纤对逆行状态的监测效率得到提升，应将光纤、智能终端、保护装置以及网络交换机等设备有效连接，发挥出设备的通断自检功能，从而实时上传光纤和装置的相关状态信息。4.2.3 继电保护的状态监测在智能变电站的实际运行过程中，继电保护装置作为一类重要的二次设备，能够对一次设备运行情况进行有效监视。当一次设备有故障问题出现时，可以使继电保护及时做出反应，并将指令发送给断路器，使保护控制过程得到有效完成。对此，智能变电站需要充分保证继电保护装置的安全稳定运行，其是状态监测过程中的一项主要内容。现如今，继电保护装置在变电站中也得到了更加成熟的应用，这使相关装置均具备自诊断功能，可以实时检测装置运行状态，并利用光纤网络向监控主机上传相关信息。在此之后，主机可通过分析该部分信息，以此来明确异常现象。如果有异常情况发生，可以在主站运用遥控方式，将相关控制指令发送给智能保护装置。4.2.4 控制柜的状态监测在智能变电站中，主要在控制柜内安装所有的保护单元，因此需要实时监测控制柜的运行状态。对于控制柜，其自身应能有效采集温湿度信息，并进行自我调节。在信息采集后可利用智能终端加以上传，确保可以实时掌握控制柜的运行状态。5 结束语在智能变电站运行过程中，二次设备对变电站中的一次设备具有辅助作用，可以为一次设备稳定运行提供帮助，因此需要实时监测二次设备的运行状态，了解二次设备的运行情况，科学运用先进的状态监测技术，从而获得具体的状态数据信息，有效维持二次设备的安全稳定运行，保障智能变电站的正常运行，推动我国电力行业的可持续发展。参考文献1 刘洪兵，肖永立.智能变电站二次设备可视化监测系统研究 J.电力安全技术，2022，24（11）：58-62.2 蔡骥然，郑永康，周振宇，等.智能变电站二次设备状态监测研究综述 J.电力系统保护与控制，2016，44（6）：148-154.3 李剑.变电站二次设备在线监测系统的设计与实现 J.中国新通信，2021，23（22）：157-158.4 韦戈山，杨杰.智能变电站二次设备状态监测技术研究 J.中国新通信，2020，22（2）：133-134.5 魏子博，李娟，林丽.智能变电站二次系统可视化运维技术研究 J.百科论坛电子杂志，2020，32（7）：1909-1910.6 路光辉，雍明超，周水斌，等.新一代智能变电站开关综合监测装置研制 J.电测与仪表，2016，53（16）：118-123.7 池招荣，覃显南，樊云鹏，等.智能变电站二次回路在线监测与故障诊断技术研究与应用 J.电工技术，2022，12（14）：164-166.8 杨欢红，姚建华，阮远峰，等.变电站综合自动化系统二次设备在线监测技术研究 J.华东电力，2018，42（7）：1381-1384.装置故障分析、定位报警信息诊断确认实时数据库报警信息处理分类报警信息库检测决策与结论知识库主站SCADA服务器实时数据库工程师站图1 故障诊断专家系统框架结构