智能變電站二次設備在線運維管控系統(tǒng)的研究

王亮

摘要：在科技的推動下，智能變電站功能強大，是智能電網的核心構成，在建設期間，需要對變電站設備采取完整的狀態(tài)評估，才能確保維護檢修策略的合理性。繼電保護作為主要單元，一旦出現(xiàn)測量電路故障，將會誘發(fā)裝置動作異常，影響變電站的使用?；诖?，本文將基于二次設備檢修，對故障狀態(tài)進行分析，在此基礎上，提出變電站故障診斷思路，以此來加強繼電保護。

關鍵詞：智能變電站;二次設備;運維

引言

移動互聯(lián)網、物聯(lián)網以及移動終端等新技術在智能變電站的廣泛應用提升了變電站智能化技術應用水平，智能變電站依靠過程層的智能終端和合并單元設備使用數(shù)字光纖與二次設備進行實時通信，彰顯了智能變電站顯著的技術特點，但智能變電站現(xiàn)行運行維護智能化程度偏低，主要體現(xiàn)在變電站內的二次設備信息管理大都依靠人工管理方式。現(xiàn)行智能變電站的檢修主要依靠定期檢修及出現(xiàn)故障后的故障搶修，運維智能化程度偏低，導致缺陷故障的處置效率降低，而且會造成非計劃停電的風險，同時智能變電站二次回路虛擬化等技術特點，也給日常的維護檢修帶來了很大的難度，使得二次運檢人員對廠家的依賴性更強，因此研究智能變電站的智能化運維方式顯得尤為迫切。

1智能變電站運維安全和設備維護存在的問題

設備管理。相較于傳統(tǒng)的變電站運維體系和設備管理機制，智能變電站要更加關注一些新型材料的應用效果，避免其運行過程不符合實際管理標準。因為智能變電站要配置現(xiàn)代化電子系統(tǒng)，并且借助遠程操作的方式予以控制，這對于替身變電站運行實效性具有重要意義。目前多數(shù)智能變電站還存在內部設備管理不到位、安全性不足的問題，究其原因，主要是因為缺乏對安全管控的重視，這就會嚴重影響輸電的速度和信號傳遞的穩(wěn)定性[1]。

信息安全與保密。智能變電站中運維安全信息管理工作十分非常關鍵的環(huán)節(jié)，綜合分析外部環(huán)境智能網絡，就能獲取信號數(shù)據的分析結果，利用改正或者是完整度處理等方式維持電力資源輸送的穩(wěn)定性。但是，在實際工作哦中依舊存在信號穩(wěn)定性不足的現(xiàn)象，這就會對信號產生阻礙作用，使得信號出現(xiàn)異常波動，十分容易受到攻擊而出現(xiàn)信息數(shù)據泄露的問題。

人員綜合素質。運維人員的綜合素質決定了整體工作規(guī)劃的科學性和可靠性，目前出現(xiàn)運維人員水平參差不齊的現(xiàn)象，一些運維人員盡管經驗豐富但是對智能化設備的應用管理工作了解程度不夠，造成解決方案滯后。尤其是近幾年，相關數(shù)據表示部分變電站事故的原因就是操作運維人員疏忽，缺乏常規(guī)化管控水平，且沒有按照安全管理措施的相關規(guī)定落實具體工作，必然會制約智能變電站現(xiàn)代化安全發(fā)展進程。

2智能變電站二次設備在線運維管控系統(tǒng)

2.1二次設備狀態(tài)監(jiān)測

繼電保護設備的狀態(tài)監(jiān)測原理是將在線運維管控系統(tǒng)主機掛載在變電站站控層MMS網絡，二次設備狀態(tài)監(jiān)測模塊集成在數(shù)據管理單元中，數(shù)據管理單元的服務器通過對MMS報文的解析獲取站控層二次設備的屬性信息。通過數(shù)據采集單元獲取過程層智能終端及合并單元設備屬性信息，將站控層的二次設備及過程層的智能設備的屬性信息劃分為運行狀態(tài)信息和設備屬性信息。通過開放所有評價二次設備狀態(tài)信息的方式，對二次設備進行全量信息開放需求分析，實現(xiàn)對二次設備的狀態(tài)評價。全量信息開放需求分析包含設備屬性信息分析和運行狀態(tài)信息分析，通過站控層MMS報文以及有選擇性的SV/GOOSE報文獲取站內各個保護測控裝置、智能終端合并單元裝置的配置信息、基本物理屬性、自檢信息以及設備間的關聯(lián)等二次設備屬性信息流，同時也獲取到設備的采樣值、定值及壓板信息、開關量、實時告警等運行狀態(tài)信息流，通過數(shù)據采集、數(shù)據監(jiān)測、數(shù)據分析、數(shù)據判斷4個過程實時傳輸?shù)皆诰€運維管控系統(tǒng)上，通過數(shù)據管理單元可視化的顯示模塊實現(xiàn)對二次設備的狀態(tài)監(jiān)測。在線運維管控系統(tǒng)通過導入SCD配置文件，將已經儲存于外接USB或者拷貝到本裝置中的全站配置SCD文件導入解析，并自動生成關聯(lián)IED信息，自動生成引用信息、變電站間隔信息，并轉換為本裝置的配置文件，裝置斷電重啟后不用重新導入，直接讀取配置文件即可。將裝置掛載MMS網運行后，通過解析得到的內部短地址可讀取到保護裝置各種實時運行數(shù)據值，實現(xiàn)以圖形和文字相結合的方式將MMS站控層網絡結構、保護測控裝置采樣值、CPU使用率、裝置實時溫度、光纖保護通道傳輸?shù)墓夤β蕯?shù)值、運行定值區(qū)及壓板關聯(lián)關系等數(shù)據直觀地顯示出來。

2.2狀態(tài)監(jiān)測信息

利用智能變電站繼電保護設備的狀態(tài)檢測信息，實現(xiàn)設備信息和計算機之間的信息共享和交流，完成分析和監(jiān)測數(shù)據的工作。智能變電站繼電保護狀態(tài)的檢修檢測可分為：1）電源信息。指電源的輸出電平。2）溫度信息。包括運行時的設備溫度、裝置過程層的光纖銜接處的溫度。3）光強信息。包括裝置過程層光纖接口的傳輸光強以及光纖結構的接收光強。4）統(tǒng)計信息。包括實際運行無故障時間、SV統(tǒng)計信息和GOOSE統(tǒng)計信息等。5）自檢信息。包括對裝置硬件以及回路信息的自檢。合并單元和智能終端輸出的可用于狀態(tài)檢測的信息有：1）溫度信息。包括設備在運營時的內部溫度以及裝置過程層光纖接口的溫度。2）光強信息。裝置過程層光纖接口的發(fā)送和接收光強等。

2.3自檢信息診斷

第一種是借助自檢信息診斷，完成故障分析工作，在實際工作中，采取這種診斷方法較為普遍，主要是依據診斷目標的不同，將診斷分為兩類，一類是針對設備來說的，通過設備性能檢測，完成故障初步診斷，另一類主要是針對通信過程。實際表明，前者造成故障的因素非常繁雜，類型有很多，像比較常見的檢修壓板故障或者是保護裝置失效等。通常情況下，裝置出現(xiàn)問題，將會讓整個系統(tǒng)功能下降，影響全局運行情況，但是如果選擇自檢信息診斷模式，便可以規(guī)避此類問題，從自身不足出發(fā)，對故障精準地判斷，從而查找設備功能異常的核心原因，從源頭予以解決。通過實踐證明，智能變電站中，多種功能的實現(xiàn)主要是依靠信息傳輸，如果信息傳輸一旦中斷，整個系統(tǒng)將會癱瘓，例如：測量、安全保護等，都是需要依靠信息傳輸來維持，由此可見，自檢信息診斷的可行性。通信網絡從某種角度來說，屬于數(shù)字化的形式，在系統(tǒng)運行中借助采樣、閉鎖、跳閘等多種途徑，完成信息的傳導工作。想要確保信息傳導的合理性，讓報文發(fā)送更加精確，需要讓設備始終處于健康、合理運行狀態(tài)，倘若在現(xiàn)實工作中，出現(xiàn)信號中斷，如此一來，就會誘發(fā)裝備故障，想要達到理想狀態(tài)，此時完全可以借助設備自檢功能，對故障信息進行排查。采用自檢設備作用顯著，一方面能夠起到理想監(jiān)控效果，保證光纖端口精準監(jiān)控得以實現(xiàn)，滿足工作效率提高要求;另一方面，針對報文通道故障，可以立即反應，接收到故障信息，同時發(fā)出報警提示，在這樣的全方位保障下，設備通信終端情況可以更加詳細掌握。

結語

在智能變電站變電運維安全與設備維護工作中，要從全局出發(fā)，踐行全過程管理控制方案，確保能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，提升安全運行效率，促進智能變電站全面可持續(xù)進步。

參考文獻

[1]劉衛(wèi)權.智能變電站變電運維安全與設備維護技術[J].電子元器件與信息技術，2019，3（09）：109-111.

[2]王磊，陳青，高洪雨，等.基于大數(shù)據挖掘技術的智能變電站故障追蹤架構[J].電力系統(tǒng)自動化，2018，42（3）：84-91.

[3]唐楚雪，陳德明.基于模糊數(shù)學和變權理論的智能變電站二次設備狀態(tài)估計[J].電氣自動化，2018，40（6）：71-73.