智能变电站运维检修二次安全措施分析

发表时间:2020/8/7   来源:《科学与技术》2020年8期   作者:宋张子豪 孙铫
[导读] 目前,我国智能变电站发展迅速,
        摘要:目前,我国智能变电站发展迅速,变电站运行维护检修的智能化水平不断提高,二次安全措施是保证变电站二次设备稳定运行的重要基础。文章结合变电站特点与二次安措问题探讨有效的运维措施。
        关键词:变电站;二次安措;运维检修;智能检修
        引言
        二次安措用于隔离待检修设备和运行设备,具有保障电网安全稳定运行、避免保护拒动或误动等重要意义。不同于传统变电站使用电缆传输采样值、开入开出等信息,智能变电站采用“三层两网”的网络架构,利用以太网传输信息,其中的软压板、虚端子取代了传统变电站中的硬压板和接线端口。在提高信息共享程度的同时,也使得二次安措隐含不直观、没有明显的“电气断开点”,给二次检修运维工作带来了极大挑战。
        1智能变电站特点分析
        首先,结构网络化,智能变电站是以通信规范为基础,将一次设备智能化,二次设备网络化,继电保护功能不再单一化,更多的是通过合并单元、保护装置以及智能终端形成的系统共同实现。通常可以将智能变电站的模式分为站控层、过程层以及间隔层,不同的装置之间通过光纤以太网的方式完成连接,从而对装置的信息互联进行控制。整个控制信号采用的数字化模式,这种结构的变化,相对于传统的变电站有很大的差异,因此在二次安全措施方面也有所不同。第二,规约报文应用。较多传统的变电站,结构简单,主要是通过调合闸和电缆的接入完成电力控制。数字变电站主要采用的是光纤网络信号、交换机进行数字控制。因此在利用网络传输数据信息的过程中会使用SV和GOOSE报文,这也传统的变电站有很大区别,由于智能化生产的不断普及,变电站的设计也逐渐应用到更多的规约信息和报文,相关部门应该重视这种趋势。
        2智能变电站安措防误介绍
        智能变电站保护装置的二次回路用光缆进行连接,其模拟量的采样和开关量的采样、出口,分别通过SV和GOOSE报文进行传输。安全措施主要是指在变电运行及检修工作中为了人身、电网及设备安全,将待检修设备与运行设备进行安全隔离的措施。智能变电站改、扩建及装置检修时,二次设备的安全措施操作由跳闸出口软压板、GOOSE发送/接收软压板、SV接收软压板、检修压板等多种安措技术组合而成。由于软压板是存在于保护装置中的虚拟压板,数量多、不直观且无“明显电气断开点”,因此在操作过程中易造成漏投退、误投退等。同时,智能变电站装置新增加了检修机制。装置投入检修压板后,上送报文中的检修状态位置,此报文为检修态报文。处于正常运行状态的保护装置接收到检修态报文,会判别开入量或采样信息“状态不一致”,丢弃该检修态报文,并闭锁相关保护。处于正常运行状态的智能终端收到“状态不一致”的遥控或跳合闸指令后,也会丢弃该检修态报文,不进行跳合闸动作。正常运行时,线路保护装置接收线路合并单元和母线合并单元发送的模拟量,并配合母线保护和对侧线路保护进行保护逻辑判断,对智能终端进行跳合闸控制。线路保护装置进行检修时,需要断开与上述装置之间的逻辑连接关系,以免误动。
        3智能变电站运维检修二次安全措施
        3.1采用一体化平台
        变电站各应用子系统通过标准数据总线接口与一体化平台主机进行互联互通,实现实时数据和非实时数据存储与读取的要求。一体化平台主机将采集到的数据按照安全分区及二次防护原则,通过内置的防火墙软件对安全Ⅰ区和Ⅱ区的数据进行隔离存储,由集成计算引擎系统对各类数据进行分析和处理,实现变电站全景数据监测与可视化展示。通过具备远动通信、信息安全隔离、信息分类上送等功能的综合数据通信网关机实现与调控中心进行信息交互,提供信息查询和远程浏览服务,实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等高级应用功能。


        3.2试验验证技术
        二次设备缺陷试验验证主要包括两个阶段:缺陷原因分析阶段和整改措施验证阶段。在缺陷原因分析阶段,主要依靠继电保护相关知识、专业经验或仿真分析,依据SOE记录或故障录波记录对二次设备的缺陷原因进行推断,得到设备缺陷的可能原因,并对推测的原因进行试验验证。分析二次设备缺陷的推理方法主要包括顺序推理法、逆序推理法以及整组试验法。顺序推理法是从缺陷设备的外在反映出发,按正向的逻辑寻找缺陷根源;逆序推理法是当缺陷设备所反映出来的外在表象难以找到缺陷根源时,从缺陷造成的事故结果出发,逐级向上进行缺陷原因的查找。对推测出来的缺陷原因需进行试验验证,其中:专项试验是根据缺陷原因,针对具体的某一功能进行试验,对保护动作时间过长的需开展保护动作时间测量试验;整组试验和波形回放试验是通过模拟二次设备在现场运行状态的真实工况对保护装置进行动作时间、动作逻辑的检查,可用于还原缺陷设备在现场表征出来的缺陷现象,辅助进行缺陷分析。在整改措施验证阶段,针对已经验证通过的设备缺陷原因,提出相应的整改措施,并对整改后的缺陷设备制定相应的试验方案。在该阶段主要是对试验方案中的整改措施进行试验验证,验证该措施是否可根除该装置缺陷、装置功能能否满足相关标准或设计要求,并满足安全稳定运行的要求。这一阶段,通常需针对缺陷原因再次开展专项试验,以验证整改后的装置是否还存在相同的缺陷;另一方面,为验证缺陷的整改措施是否会影响装置的既有功能,需对装置的常规功能开展试验。
        3.3 SV信号隔离机制
        第一点,SV接收软压板。SV接收软压板是智能保护设施的重要部件,是对MU的模拟量及其状态进行保护的装置,当智能设备离开某设备的接受装置,则对应间隔MU的被保护功能就退出了,保护系统的反应是无保护任务。在工作的过程中,一次设备突发停止工作的时候,通常采用下面的措施可以解决。第一,工作停止的时候,停运的情况发生时,相对应的措施退出没设备的接收压板;第二,应对停运的一次设备,必须退出单间隔的模式。之后再把相关的保护功能退出,方能跨界实施保护。这样操作的结果是相应的功能退出相应的保护,而变压器的保护必须从另外的两种保护中退出。第二点,对压板的检修。相关系统必须设置相关状态的硬压板,这个装置是功能投退的设备,是以进入的状态开始的,把这个设备投入后,一些设备发出相关报告文确定某些装置的位置。当互感器出现某些事故进行检修的时候,务必要利用合并单元的设备,只有这样的操作报告文数据就会显示检修位。保护装置的预警系统必须是在前面的两个设备数据不一致的时候开始启动,随之与其适应的保护自动关闭。
        3.4智能告警
        智能变电站二次设备检修安措操作需符合安措规则,对不符合规则的操作进行弹窗提示,禁止操作,防止误操作。基于模型驱动的智能告警高级应用,通过加载诊断模型文件来获得故障推理逻辑推送的告警信息,然后与所加载的故障推理模型的启动条件进行匹配,当某个推理模型启动条件满足时即启动故障推理线程实例。当某个推理线程实例的故障特征及约束条件全部满足时就可以完成推理和生成结论,并将推理结果推送至告警显示人机界面进行展示,同时生成相应的推理报告以供调阅。
        结语
        对智能变电站二次设备运行维护进行分析,建立了二次设备故障缺陷。所提出的方法弥补了现有二次设备缺陷处理流程的不足,并从智能化角度出发对变电站二次设备运维展开探讨,希望能够为变电站二次设备智能化发展提供一些参考
        参考文献
        [1]鲁继超.智能变电站二次系统故障处理与安全措施研究[D].长春工业大学,2019.
        [2]黄宏斌.智能变电站继电保护运维防误技术及应用研究[J].湖北农机化,2019(19):74.
        [3]张广一.关于智能变电站变电运维安全与设备维护的研究[J].科技风,2019(24):179.
       
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