(徐州供电公司徐州新电高科电气有限公司江苏徐州221000)
摘要:改革开放以来,我国电力系统飞速发展,带动了生产力的提高,提高了人民生活水平。智能变电站开始大规模的被社会应用,智能变电站在整个电网系统当中所占有的比重也越来越大,并将逐渐成为未来电网系统发展的一个必要趋势。但是仍然也应该引起高度重视,因为在智能变电站系统当中运用了很多的通信以及网络技术,但是也致使变电站的运行以及维护工作越来越困难,如何充分发挥智能变电站的优势充分的发挥出来,从而对二次系统的运行情况进行更加精确的控制,并逐渐成为电力工作人员应该特别关注的一个问题。
关键词:智能变电站;二次设备;状态监测
引言
随着科技的快速发展,在电网中,智能变电站应用而生,并作为维护电力运行的有效保障。目前,在继电保护系统运行维护中,通常采用二次设备定期检修模式,该类方法可能存在“检修过剩”或“检修不足”导致设备健康状况不明确、故障点无法快速锁定等问题。而状态检修通过对运行设备进行状态监测,在及时准确评估和预测设备状态的基础上开展检修工作,能够增强设备检修的针对性和有效性,提高系统运行可靠性以及综合经济效益,成为当前电气设备检修的研究发展方向。状态评估是状态检修的基础,只有准确有效地评估设备状态才能制定合理的状态检修策略。
1智能变电站二次设备状态监测的重要意义
二次设备作为一次设备的辅助设备,其最为主要的作用是对一次设备进行监测、控制和调节,由于二次设备的服务对象是一次设备,所以它们并不与电力发生直接接触。而对于智能变电站而言,二次设备的运行稳定与否,直接关系到整个变电站中一次设备的运行,尤其是在一次设备出现故障时,二次设备的作用便会随之突显,故此,为使二次设备的作用得以最大限度地发挥,就必须做好对它的状态监测,以此来降低各种故障问题的发生几率,从而提高智能变电站的运行安全性和可靠性。
近年来,随着我国电力体制改革的逐步深化,推动了电力事业的发展,电网规模进一步扩大,各种电力设备也随之增多,作为一次设备的辅助设备,保证二次设备的监控功能正常是关键,而这一目标可以借助状态监测来实现,通过对二次设备的运行状态进行实时在线监测,可以及时发现二次设备中潜在的故障隐患,从而使工作人员可在第一时间对这些故障问题进行解决处理,减少了故障发生的可能性,保证了二次设备的正常运行。
2智能变电站二次设备的特征
2.1绿色环保
近年来,在科学技术快速发展的基础上,使得智能变电站也不断的更新与完善,大多数智能变电站都是通过光纤,将集成度较高,能耗较低的电子元件进行连接,同时,还抛弃了传统的充油互感器,安装了电子互感器,使得整个智能变电站运行过程中,有效减少了对能源的使用,从而达到了绿色环保的目的。
2.2智能化管理
智能变电站二次设备内,建立了goose模块,该模块能够为二次回路的保护,提供相应的信号,从而降低二次接触故障的出现,有效提升了智能变电站管理的效果。
2.3感应迅速
智能变电站运行过程中,全部数据均为同时输入,并且每个通信网络,都可以根据相应的通信标准,对全部信息进行分析。同时,在整个二次设备内,还加入了感应系统,使得变电站出现故障时,能够第一时间发出警报,最大程度上降低了安全事故的发生。
3智能变电站二次设备状态监测
3.1监控后台和远动网关机在线监测与自诊断技术
二次设备在线监测及状态检修研究中,监控后台以及远动网关机在线监测与自诊断是工作关注的重点,由于系统层的二次设备中涉及到的硬件外设比较多,而且这些操作系统功能强大,在变电站工作中发挥着重要的作用,这个时候需要借助系统的在线监测和自动诊断来实现参数的了解,实现系统的设备管理。建议进一步完善相关在线监测信息,所有的信息和数据及时收集在一起,经过有效的整合与分析,及时存储和使用,方便为接下来的二次设备在线监测及状态检修提供有效的数据参考。加强对网卡、声卡以及显卡等硬件的自动检查,如果检查结果中存在问题,根据异常警告进行接下来的诊断工作;建议对系统层二次设备进行软件系统的监视与自诊断,实现软件在运行过程中的有效监测;建议开展二次设备系统层面的设备建模工作,同样以在线监测为主,实现二次设备系统层的建模工作;改造二次设备系统层服务端,根据相关要求实现系统层信息的有效传输和转换工作。
未来的智能电网将采用先进的材料技术、可再生能源发电技术、传感技术、通信技术、超导技术、储能技术、先进控制理论,使得能源开发更清洁,利用更高效,配置更优化,碳排放量更低,电网与用户友好互动,从而更好的服务于国民经济的发展。
3.2数据管理
(1)二次设备以及回路状态监测。当对所采集到的信息进行获取的过程当中,并对所获取的各项信息进行更加精确的筛选工作;收集并且对设备当中的二次回路所监测到的实时信息进行更加系统的分类管理工作,将状态信息更加具体的展现出来;对于系统当中所出现过的各种不正常情况及时的显现出来,对网络状态的分析主要是通过对针对过程层的网络保温信息进行直接性的获得,并且对报文的信息内容进行分析工作。(2)二次设备SCD模型文件管理。当获取到二次设备的SCD模型文件之后,模型文件当中主要包含二次系统配置文件信息、软压板逻辑关系、过程层虚回路信息、二次回路虚端子了解以及网络的拓扑等等。(3)二次系统可视化。通过更加形象的可视化展示方式将二次设备的检修实际状况展现出来;借助全站模型文件自动将新增的机器设备通过在线检测工作之后所获取的信息展现出来。(4)二次故障诊断。二次故障诊断环节的数据管理主要包含对系统的一些不正常现象发出预警,对网络系统以及虚拟回路的运行状况进行正确的评定;当进行继电保护或者是当二次设备有问题出现时,可以借助专家系统来进行更加智能化的诊断工作,从而实现对二次故障硬件以及回路故障所进行的更加精确的定位。
3.3过程层网络设备在线监测与自诊断技术
传统的变电站一次设备与间隔层之间通过信号采样完成了信号的运输工作,现代化时代背景下智能变电站实现了数字化二次回路,完成了设备在线监测与自诊断技术在过程层中的处理,根据当前市场行情进行分析得知,主流交换机厂家还不支持IEC61850标准的建模和信息传输,实现变电站所用设备的统一标准建模和标准规约的信息传输是实现变电站智能设备实时在线监测发展的方向,应开展相关标准的信息建模,从而实现统一智能变电站设备监测信息传输规约和模式。同以上的方法一样可以通过SNMP技术实现交换机信息及运行工况的监视和传输,并实现对交换机的管理。在当前众多智能变电站二次设备的在线监测与诊断过程中根据协议的内容,网络实施采集数据,完成智能变电站内包括过程层交换机在内的所有交换机信息的实时监测和智能管理,从而保证智能变电站的工作质量,提高工作效率。
结语
综上所述,随着智能变电站规模的不断扩大,其中的一次设备越来越多,二次设备作为一次设备的保护装置,其运行是否稳定、可靠,对于整个智能变电站而言非常重要。为此,应当对二次设备进行状态监测,实时掌握其运行状况,及时发现故障隐患,加以解决处理,使二次设备始终处于最佳的运行状态,从而为一次设备提供最有效的保护,这对于智能变电站运行水平的提升意义重大。
参考文献:
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[2]金振浩.数字化牵引变电所二次系统在线监测与故障诊断方案设计[D].西南交通大学,2017.
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