智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷研究

朱瑩 向穎黎

摘 要：在線檢測(cè)與故障診斷是智能變電站運(yùn)行管理中重要系統(tǒng)之一，影響著智能變電站的電能電壓轉(zhuǎn)化效率，關(guān)系著電力設(shè)備運(yùn)行的安全性，是推進(jìn)變電站智能化的必要運(yùn)行系統(tǒng)。本文將以智能變電站二次設(shè)備為論述基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際變電站設(shè)備的運(yùn)行情況，對(duì)智能變電站二次設(shè)備中在線檢測(cè)與故障診斷技術(shù)進(jìn)行細(xì)化分析，展現(xiàn)這兩種技術(shù)在智能變電站運(yùn)行中的重要性，促進(jìn)在線檢測(cè)與故障診斷技術(shù)在智能變電站系統(tǒng)中的進(jìn)一步深入應(yīng)用與研究。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次設(shè)備;在線監(jiān)測(cè);故障診斷

前言

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，智能化設(shè)備系統(tǒng)開始逐步取代了傳統(tǒng)人工操作系統(tǒng)，在有效提升變電站整體運(yùn)行效率的同時(shí)，也對(duì)原有的設(shè)備檢測(cè)提出了新要求與標(biāo)準(zhǔn)，特別是近年來各類新型的二次設(shè)備問題出現(xiàn)，更是對(duì)變電站設(shè)備運(yùn)行和系統(tǒng)優(yōu)化造成了一定阻礙，進(jìn)而促使著在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，在不影響原有的電力設(shè)備運(yùn)行的情況下，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行、系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息化，推動(dòng)變電站中設(shè)備與系統(tǒng)智能化發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)一步深入。

1.智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷模型

1.1在線監(jiān)測(cè)模型

在線檢測(cè)模型是變電站智能化的首要措施，因?yàn)殡S著變電站中智能設(shè)備數(shù)量與種類的不斷增加，所涉及到的智能系統(tǒng)與運(yùn)行體系也不斷增大，傳統(tǒng)人工計(jì)算和處理效率較低，則技術(shù)人員將現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同設(shè)備系統(tǒng)有機(jī)融合，形成數(shù)據(jù)采集、處理和管理為一體的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息庫與系統(tǒng)，智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控二次設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)變化，并形成相應(yīng)數(shù)據(jù)報(bào)告，為技術(shù)人員操作判定提供信息的同時(shí)，也為后期設(shè)備維護(hù)和調(diào)整提供準(zhǔn)確信數(shù)據(jù)。

1.2故障診斷模型

故障診斷模型從結(jié)構(gòu)方面來說，其就是在線監(jiān)測(cè)模型的延伸與擴(kuò)展，利用在線檢測(cè)模型中數(shù)據(jù)信息庫作為運(yùn)行基礎(chǔ)，輔助現(xiàn)代監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)采集各個(gè)二次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)不同設(shè)備歸屬部門與運(yùn)行原理，依次進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的選擇、分類、處理和儲(chǔ)存，從而逐步判定是那些設(shè)備出現(xiàn)故障問題、逐步確定造成設(shè)備故障原因，及時(shí)制定相應(yīng)的、完善的設(shè)備故障解決方案，控制二次設(shè)備故障影響擴(kuò)大化，維護(hù)變電站中智能系統(tǒng)和智能設(shè)備的安全運(yùn)行，促進(jìn)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在智能變電站中的深入應(yīng)用。

2.智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

2.1數(shù)據(jù)采集單元

智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的全面性要求較高，則數(shù)據(jù)采集單元中不僅是單純的對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和采集，還會(huì)通過建立系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)采集與處理體系，對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行范圍進(jìn)行明確劃分，每一個(gè)部分、每一層子系統(tǒng)都有相應(yīng)的采集處理器，有針對(duì)性的進(jìn)行不同數(shù)據(jù)信息的處理，確保信息數(shù)據(jù)達(dá)到數(shù)據(jù)管理單元后不需要再處理，提升在線監(jiān)測(cè)運(yùn)行的效率與質(zhì)量;另外，為提升數(shù)據(jù)采集與交流的實(shí)時(shí)性，數(shù)據(jù)采集單元還會(huì)增加同交換機(jī)協(xié)議通信數(shù)量，保障實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)上傳與處理的及時(shí)性，保障數(shù)據(jù)采集單元運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)于智能變電站主體運(yùn)行數(shù)據(jù)的掌控，以便進(jìn)行后續(xù)智能化技術(shù)的應(yīng)用和深入。

2.2數(shù)據(jù)管理單元

當(dāng)在線檢測(cè)采集到所需要的數(shù)據(jù)信息后，數(shù)據(jù)管理單元便會(huì)啟動(dòng)對(duì)所有信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括文件管理、設(shè)備監(jiān)控、系統(tǒng)可視化以及故障診斷。

2.2.1文件管理

數(shù)據(jù)管理單元中文件管理都是基于SCD模型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上建立的，利用SCD模型的系統(tǒng)文化管理體系，延伸數(shù)據(jù)采集單元中系統(tǒng)配置體系內(nèi)容，形成一對(duì)一、一對(duì)多的文件管理模式，以確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確接收和傳送，并同時(shí)強(qiáng)化數(shù)據(jù)管理單元中二次設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接，即二次設(shè)備信息交流接口與信息采集終端連接、設(shè)備文件儲(chǔ)存與后臺(tái)邏輯系統(tǒng)連接等等，保障數(shù)據(jù)信息接收的穩(wěn)定性、文件數(shù)據(jù)形成的準(zhǔn)確性，為后期數(shù)據(jù)再加工、再處理做好基礎(chǔ)。

2.2.2設(shè)備監(jiān)控

設(shè)備監(jiān)控是文件管理的細(xì)化，在文件管理信息數(shù)據(jù)分類與交流的基礎(chǔ)上，利用SCD模型的準(zhǔn)確性優(yōu)勢(shì)，對(duì)于數(shù)據(jù)采集單元中數(shù)據(jù)信息進(jìn)一步處理和優(yōu)化，且也對(duì)二次設(shè)備中實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類，簡(jiǎn)單來說就是，不論是已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)信息，還是正在采集的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合實(shí)際需求對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行篩選，把有用的、完善的挑選出來，其它數(shù)據(jù)及時(shí)清理，避免占據(jù)智能系統(tǒng)剩余的運(yùn)行空間，既保障二次設(shè)備在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也提升監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行效率，推進(jìn)變電站內(nèi)部系統(tǒng)智能技術(shù)的發(fā)展速度。

3.基于智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的故障診斷研究

3.1自檢信息診斷

自檢信息診斷分為兩種，一種是對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的診斷，即通過在線監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，比對(duì)后臺(tái)故障診斷數(shù)據(jù)庫，分析設(shè)備出現(xiàn)的故障問題，上傳到主智能系統(tǒng)中等待維護(hù)反饋和應(yīng)急處理指令;另一種則是對(duì)于已經(jīng)診斷過的信息數(shù)據(jù)的診斷，即二次診斷，二次設(shè)備運(yùn)行容易受到外界因素、人為因素的干擾，特別是在智能變電站運(yùn)行高峰期時(shí)，所出現(xiàn)的錯(cuò)誤故障判定就更多了，則自檢信息診斷會(huì)結(jié)合實(shí)際變電站運(yùn)行情況，對(duì)這些故障信息進(jìn)行再次判定，并同時(shí)實(shí)時(shí)響應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，拖延部分小故障問題直至系統(tǒng)穩(wěn)定后消失，科學(xué)化管理二次設(shè)備故障問題先后順序，提升智能電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率和質(zhì)量，為變電站帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2對(duì)時(shí)信息診斷

對(duì)時(shí)信息診斷是二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的故障診斷中最特別的故障診斷方法，其并不是對(duì)于二次設(shè)備運(yùn)行故障進(jìn)行診斷，而是以二次設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)中對(duì)時(shí)信息管理為主，因?yàn)樵趯?shí)際智能變電站過程中，對(duì)時(shí)信息容易受到外界運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)備行動(dòng)指令的影響出現(xiàn)延時(shí)、亂碼等問題，則診斷過程中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)會(huì)建立一個(gè)鏡像系統(tǒng)模式，實(shí)時(shí)復(fù)制對(duì)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行和數(shù)據(jù)變化，即可以實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而及時(shí)對(duì)對(duì)時(shí)系統(tǒng)下達(dá)相應(yīng)的維護(hù)指令，保障時(shí)間跳變中二次設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也可以在時(shí)信息出現(xiàn)問題的第一時(shí)刻，利用鏡像系統(tǒng)對(duì)問題系統(tǒng)進(jìn)行互補(bǔ)修復(fù)，減少應(yīng)急修復(fù)中常見的錯(cuò)誤修復(fù)問題，確保對(duì)時(shí)服務(wù)為智能變電站運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3通信報(bào)文診斷

通信報(bào)文不僅僅包括著基礎(chǔ)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，還包括著各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)文件、運(yùn)行指令和系統(tǒng)代碼等，直接關(guān)系著二次設(shè)備和智能系統(tǒng)的的運(yùn)行，則也可以通過通信報(bào)文來對(duì)二次設(shè)備故障進(jìn)行診斷，分析不同運(yùn)行子系統(tǒng)運(yùn)行需求，明確通信文件中不同組成內(nèi)容存在的意義和作用，并在在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后臺(tái)中，建立專業(yè)的故障判定庫，通信文件問題與設(shè)備故障一一對(duì)應(yīng)，一旦監(jiān)測(cè)到通信報(bào)文中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、代碼紊亂等情況，立馬下達(dá)相應(yīng)故障判定指令和維護(hù)措施，分析問題的發(fā)生因素和潛在影響，及時(shí)提醒技術(shù)人員相關(guān)問題，避免故障問題影響的擴(kuò)大化，保障智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

4.總結(jié)

基于實(shí)際變電站運(yùn)行情況，選擇合適的智能技術(shù)、建立完善智能運(yùn)行體系，奠定好在線檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)運(yùn)行需求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化管理二次設(shè)備的生產(chǎn)、運(yùn)輸和交流流程，減少人為因素和外界強(qiáng)力對(duì)于二次設(shè)備的破壞和損壞，保障變電站內(nèi)部電力設(shè)備安全、高效且穩(wěn)定的運(yùn)行，綜合性提升變電站內(nèi)部在智能技術(shù)方向的競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)電力企業(yè)在未來經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中進(jìn)一步發(fā)展。

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