摘要:随着人们生活水平的提高,对智能化建设的发展也突飞猛进。国家对电力系统建设的投入力度加大,智能变电站建设可以为继电保护系统的运行状态监测和故障判断创造了良好的条件,可以把传统变电站采用二次电缆转变为可以进行状态监测的光纤通信网络,在继电保护装置的自动化、智能化水平的提升,可以更好对电力设备关键数据信息进行监测,从而为继电保护系统在线监测打下了坚实的基础。本文对继电保护和电力设备状态监测进行分析,对智能变电站继电保护二次回路在线监测展开探讨。
关键词:智能变电站;继电保护;二次回路;在线监测
我国的科技不断进步,人工智能技术越来越完善,智能设备在变电过程中的应用,提高了变电站的技术水平,在智能设备在电力系统中的应用,对提高变电的工作效率,为用户供电提高起到保障作用,智能变电站继电保护在线监测系统的应用,对电力系统的发展起到推动作用,智能设备在继电保护中的应用,促进了智能变电站继电保护在线系统设计的实施。
1继电保护及相关设备状态监测
传统变电站继电保护装置只能发出“正常”或“异常”的状态信息,与之对应的检修模式是故障检修或定期检修。智能变电站继电保护及相关设备支持可连续监测关键模拟量的状态信息,并支持以通信的方式输出这些信息。状态信息监测子系统通过接收并缓存状态信息,识别并分析状态信息的长期变化规律,并结合装置损坏时的模拟量的状态特征,能够实现基于这些状态信息的继电保护状态检修。
1.1 状态监测信息
智能变电站继电保护的在线系统可以监测变电站的工作状态信息,通过在计算机中安装在线监测系统软件,通过计算机显示屏可以查阅智能变电站元器件的状态监测信息,可以监测到电力系统的软硬件的工作信息,硬件的运行状态,其各项参数是否有异常现象,通过监测系统可以查看整个电力系统的运行状态,是否有故障现象,当发现某个设备参数异常严重,必须停止该设备的运行状态,换上备用设备,对该设备进行全面检修,杜绝有问题的设备坚持上岗,一旦出现问题,就是严重事故,会给电力部门和用户带来一定的经济损失。
1.2继电保护系统运行状态监测信息传输模式
在实际应用过程中,智能终端及合并单元为过程层网络设备,数据信息分析和判断功能是由站控层网络完成的,所以,获取到的继电保护在线运行状态信息无法直接上传,可以应用下述办法来对监测数据进行上传:(1)利用测控装置完成数据信息的转换,在线监测运行信息可以利用GOOSE、SV来形成报方,然后输送给监测控制装置,获取到具体报文信息后,按着数据报文规范要求把信息上传到监测系统。(2)采用网络分析装置来完成数据信息的转发,该装置要以获取到网络过程层面传输的在线监测数据信息,对数据报文进行解析以后,可以经过MMS报文来完成端口数据的转发。可以把两种数据上传方式结合起来,继电保护状态信息都在使用过程中生成的,针对数据突变可能性不大的信息,数据采集的周期可以适当延长,不需要高传输速率的数据传输方式。
2影响智能变电站继电保护系统运行的因素
智能变电站中继电保护系统在运行中出现异常现象,主要的影响因素之一即为:母线误动。母线误动造成的不良现象,主要体现为:母线运行中出现误动、拒动、造成智能变电站继电保护系统出现异常运行现象。严重时候母线误动,造成电气设备在运行中出现了过载烧毁,停机等不良现象,严重的影响了智能变电站的安全稳定运行,同时对于区域用电户的安全稳定用电,也造成了一定的影响。
智能变电站继电保护系统在运行中,涉及了一定的人为操作程序,其中分析因人为因素,造成的智能变电站继电保护系统异常运行现象,则为常见影响因素。其中分析人为因素,造成的不良现象,主要体现为:人为误操作引起的导电供电异常运行现象,造成智能变电站继电保护系统在实际运行中,出现了一定的异常跳闸,线路短路,断路等不良现象。极大地影响了电气设备的安全稳定运行,同时对于用电户的安全稳定用电,也造成了较大的影响。
3智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用
3.1物理链路通信在线监测
为了可以对二次回路物理链路通信状态进行有效的监测,应该对过程层继电保护设备的物理链路拓扑结构信息进行深入的了解,不管应用组网通信办法,还是点对点通信模式,可以把继电保护过程层通信视作发送和接收方的通信链路。光纤通信链路主要由接收方数据端口、发送方数据端口和点对点光纤构成。采用光纤链路进行二次回路监视,通信状态的监视需在接收方实现,如果光纤链路存在异常,则无法得到有效的数据信息,可以推断出光纤链路产生问题,但不能准确定位是发送方、接收方还是链路存在异常。为了更好地实现对光纤链路运行状态监视,数据信息接收装置应该对异常信息进行准确的识别,需要从数据发送设备角度进行定义。过程层继电设备光纤数据发送存在问题多是由于装置运行存在问题,或者是因为插件异常运行引起的,智能变电站很多的继电保护设备都会形成链路异常信号。智能变电站二次回路在线监测可以全面处理所有链路的异常警报信息,并结合通信拓扑结构方式,来推断出出现故障的可能性,从而准确定位在那个环节中出现运行故障。
3.2逻辑链路通信在线监测
智能变电站不但需要对物理链路通信实现在线监测,还需要对过程层通信内容是否有效过程地在线监测,从而保证实际继电保护装置生效过程层通信参数设置和SCD集成保持相符。根据国际通用标准内容要求,过程层GOOSE与SV进行数据信息交互时,需要完成通信数据、配置参数方面的交互,这就为逻辑链路通信实时监测打下了良好的基础。采用GOOSE、SV报文交换采用单一的标识,如何完成交互会在SCD文件中做出规定。当前,主要的制造商都可以实现对GOOSE及SV参数设置的在线核对,如果存在发送和接收不一致时会形成报警信息,把此作为前提来验证发送参数设置及SCD集成设置能否相符,在逻辑性方面来判断SCD集成设置、发送和接收设置是否一致。
3.3二次回路的状态监测
智能变电站的二次回路监测与传统变电站的二次回路监测还是有着一定的区别的,传统的变电站运用的是模拟信号传输的方式,然而智能变电站所采用的数字信号传输的方式,另外,智能变电站将传统的电缆连接方式进行了转换,转换成了光纤组网的连接。我们可以对相关技术进行优化,在一定程度上能够提升对通信内容的监测效率。现阶段智能变电站的二次回路状态监测主要包括以下两种,即物理链路状态监测与逻辑链路状态监测。物理链路状态监测主要是进行变电站的通信网络的各个通信环节进行监测,进而实现对整个状态进行评估。想要做好物理链路状态监测,就要对所涉及到的设备对象有着充分的了解,明白物理链路的状态模型,及时对相关的信号做出处理。逻辑链路状态监测就是对智能变电站的过程层网络报文进行监测,其目的在于增强整个网络通信内容的正确率以及有效性。现阶段我国智能变电站在进行运行时,需要进行大量的工程配置,在进行工程配置时,一旦出现错误,运用人工的方法很难达到纠正错误的效果,在该种情况下,运用运维系统能够有效的进行纠正,对网络报文进行随时的捕获,还能够对报文的格式进行诊断,一旦发生错误,能够及时的进行更正,进而起到预防事故的作用。
4结语
做好智能变电站继电保护状态监测,可以更好地发挥出电力设备的性能,避免较长时间的停电。减少电气故障发生的可能性,更好地提升智能变电站供电可靠性,企业的经济效益也会进一步提升,在线监测技术值得大范围推广。
参考文献:
[1]刘芳.智能变电站二次系统的优化设计[J].电子技术与软件工程,2017(12).
[2]吴天一,周星辰.智能变电站继电保护跳闸实现方式[J].电子技术与软件工程,2017(16).
[3]洪梅子,吴迪,文博,李鹏,宿磊,雷杨.智能变电站配置文件管控技术研究[J].湖北电力,2016(11).