智能变电站隐藏故障诊断与系统重构研究

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　　摘要：智能变电站是电力系统运行中不可缺少的一部分，随着我国电力能源需求的不断上涨，变电站运行也面临诸多压力。下面文章主要对变电站隐藏故障进行分析，并探讨系统重构的有效策略。
　　关键词：变电站;故障诊断;系统重构;变电故障
　　引言
　　智能变电站在电网运行中具有非常重要的作用，以数字化和网络化通信平台为主，可以自主性的完成一些采集、测量和维护等工作，并且还可以按照需求来支撑电网的智能化调整。因此，相关人员应该意识到智能变电站中运维技术的管控是非常重要的，既可以确保设施的正常运行，又能促进电力网络的安全发展。
　　1智能变电站的结构
　　智能变电站的结构构成主要包括间隔层设备、站控层网络、变电站层设备、过程层网络及设备。将常规变电站和智能变电站进行对比，后者比前者多了过程层网络及设备，其主要目的就是信息共享和连接间隔层设备和智能化一次设备。利用一次设备对过程层进行实现，能够实现间隔层、过程层等网络及设备的控制及保护。另外，过程层设备的主要结构为智能终端及合并单元，智能终端能够有效判断一次设备故障，使智能化的一次设备能够实现。智能化断路器的实现方式主要包括两种，第一种就是创建独立的智能终端装置，将其在传统断路器中安装;第二种就是设置断路器的智能控制模块，以此使断路器具备网络通信的能力。目前，第一种方法使用较为广泛。此装置的主要目的就是实现各种信息的收集，利用智能终端能够实现数字化的间隔一次设备。过程层中的智能终端能够将外挂智能结构提供给一次设备。过程层智能终端的通信主要是利用光纤、间隔层及控制装置实现的，上传开入的信息，还能够对间隔层设备控制命令进行接收。利用智能终端将间隔层及过程层中的电缆进行取消，实现电缆的连接简化。合并单元能够实现多路电子式互感器信号的收集，而且还能够创建成为同时间断面电流电压的数据，通过国家设计的标准及数字格式的统一化，能够输入到过程层总线中，利用串行数据能够实现合并单元及电子式互感器数字的传输，比如异步及同步两种方式。通过网络交换机实现智能变电站站控层的数据交换，另外在此过程还具有大量过程层网络交换机。
　　2智能变电站隐藏故障诊断
　　2.1合并单元故障诊断
　　当线路在正常的运转的过程中，变电二次设备出现异常情况停止运行，那很有可能是合并单元出现了故障。此时需对220kV母差的保护装置及失灵装置都要停止运转，对市民和保护装置采取隔离处理的措施，此时智能终端则可以恢复正常继续进行运转。在进行隔离措施时，则需要遵守以下的原则。第一，对220kV母差失灵和保护装置进行隔离处理时，应当退出跳闸出口软压板，然后在启动失灵装置并开入软压板。第二，需要将另外一个保护装置的重合闸软压管继续投入使用。第三，将上述出现问题的合并单元投入检修硬压板，同时还要仔细检查智能终端合闸出口处硬压板的投入位置，防止投入的位置出现错误。
　　2.2智能终端故障诊断
　　同一次设备所采取的电缆线接的方式相比，在二次设备光纤衔接的时候，更应该注意它的维护和测控工作，这样才能确保这项设备的测控性能。使用COOSE的数字化衔接口，与间隙层设备实行相应的通信，有时候也可以采取常规性的电缆或者是一次设备来实行相应的线接口工作。智能终端一般是通过采集模块的开关量对信号量进行相应的控制，利用模拟量对采集模块和周围环境的温度、湿度等做一个综合性模拟。智能终端还能合理化的接收间隔层并且传输GOOSE指令，这个指令中包含了维护跳合闸，遥控开关等。在设置成功之后，接收到指令的时候再进行相应的操作，需要注意的是，在操作的过程中，需要运维人员有极强的操作能力，掌握先进的操作技能。
　　2.3倒闸故障诊断
　　关于智能变电站的倒闸情况，需要完成平台报警和机械连动进行控制。在接收到平台报警信息后，可以远程的对倒闸情况进行控制，完成机械自动化处理。在实际情况下，智能变电站针对倒闸情况可进行一键式的操控，但一键式的操控要在操作申请已经提交并得到批准的情况下进行，实际操作过程也有得到有力监控。只有这样才能保证变电站运行稳定可靠。
　　2.4离线式故障诊断
　　创建离线式故障诊断系统的内容主要包括监测终端及接入设备，两者之间的相互连接和通信都是通过无线网络实现的。在智能变电站内中实现内部网络信号的探索设备为接入设备，从而收集相关信息及报文，并且对其分析，从而不仅便于智能变电站设备的安装及调试，还能够提高网络接入的便捷性。其中的主要性能包括：实现通讯信息的探测，并且实现在线解析，从而能够直观的展现变电站网络类型、属性及格式;另外，还包括模型导入性能，通过功能的有效导入能够导入变电站模型文件、相关信息，从而方便对信息了解及掌握;通过分析数值的功能能够有效分析数值，展现相应数据实时数值。显示方式主要是利用频率及波形进行展现的，还能够有效统计网络报文类型及流量，将通信统计功能充分的发挥出来，有效实施故障诊断。
　　3智能变电站隐藏系统重构的有效策略
　　3.1重新构建继电保护体系
　　重新构建继电保护体系也就是重新整合资源，因此，重构过程主要包括三个方面。第一，继电保护装置的资源。从整個继电保护系统出发，分别包含着几个部分，感应器、操作电源等不同的部件。智能化变电站具有开放性与共享性，所以智能化变电站继电保护系统的资源也具有开放共享的特点，更加有利于资源整合。第二，达到资源整合的目的。把电力系统的固定原则作为基础，进而重新将各个部分的原件整合在一起，并且还要重新整合电力系统内部的信号源，这样才能达到继电保护系统资源整合的目的。第三，资源整合的措施。把电力系统各部分的测量和检测数据信息综合到一起，经研究分析做出资源整合的最佳方案。依照上文所说的继电保护系统重新构建的三个阶段来重构继电保护模型，分别包括：功能原件层、状态检测及重构执行层和协调决策层，三个层面所指的分别是：所构成智能变电站继电保护系统的机能零件、负责收集继电保护元件运行信息进行分析当前状态并执行相应措施的计算机层面和有关多区域关联信息进行重新调整的功能。
　　3.2构建一个完善的变电站建设和网络交换环境
　　智能变电站二次系统的重点在于新一代的智能和高效率的控制，可以自动化的完成信息的测量和采集等工作，通过预置式光缆电缆的混合模式，进而打造成一个高度集合，结构紧凑的智能变电站。实现全站数字化和信息共享机制。从现阶段的发展中可以看出，智能变电站的基本构架，一般是采用GIS室内的SF6集成式的隔离断路器。从目前的发展中可以看出，智能变电站在我国的使用时间还不是很长，进而导致各个方面的使用经验都有所欠缺。要想更好的改善这一情况，则需要构建一个完善的运维管理机制，加强对智能变电站的管理体制。例如，在二次压板的操作中，相关人员是不可以随意更改的，而是应该在压板推出之后再使用，也要对其数值进行相应的调整。在压板投入的状态下，也需要相关的操作人员适当的控制压板，并且将数值调整到一个固定的区域中。
　　结语
　　随着现代智能变电站的持续发展，扩大了变电站的建设规模，也对于变电站检修及运行维护提出了一定的挑战。通过对隐藏故障诊断的方法能够有效提高变电站运行水平，降低故障排查工作量，是未来智能变电站发展的一个主要方向。
　　参考文献
　　[1]张帆，赵林坤，戴坚强，等.智能变电站自动化设备的调试和运行维护[J].城市建设理论研究：电子版，2013（18）.
　　[2]戴瑞成，闫春江，卢江水，等.智能变电站几点运维关键技术研究[J].电气应用，2015（S2）：188-195.
　　[3]张传雷，李新华，柏芳泉.关于智能变电站优点及运行维护要点分析[J].工业b，2016（4）：204.
　　个人简介：魏子淇（1989—），男，汉族，大学本科，工程师，现从事电力系统继电保护检修工作。
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