智能变电站继电保护状态检修策略研究

发表时间:2020/9/23   来源:《当代电力文化》2020年12期   作者:罗稚喧、蒋善俊、才文
[导读] 随着经济的发展,我国的电力工程的发展也有了进步。越来越多的智能变电
        罗稚喧、蒋善俊、才文
        国网新疆电力有限公司巴州供电公司,新疆 库尔勒841000
        摘要:随着经济的发展,我国的电力工程的发展也有了进步。越来越多的智能变电站投入运行。区别于传统变电站中的保护装置,智能站的继电保护装置有着很大改变,其运行维护手段也不能一概而论。目前,将状态检修应用于一次设备方面的研究和实践成果颇丰。在借鉴此经验的基础上,提出了智能站继电保护装置的状态检修策略,可以为智能变电站继电保护装置状态检修工作的开展提供了理论支持和实践基础。
        关键词:智能变电站;继电保护;状态检修策略研究
        引言
        电力企业应重视继电保护装置在电力系统中的重要地位,促进技术人员检测与维修技术的提升,并结合继电保护故障问题发生类型的详细探究,制定出针对性的维修管理方案,及时修复故障问题,才能避免故障发生造成的各种不利影响,促进电力企业供电的安全稳定性。
        1现状研究
        我国电力行业成立以来,变电站一直在不断完善以防御性规划检修为重点的检修系统。这类检修系统主要凭借检修程序明确检修项目,由于初始执行阶段存在众多不足,导致企业资源损耗巨大,因此从2009年国内开始进入由上到下进行整改的状态。随着系统构建的深入完善,电力一次设备的状态检修工作趋于成熟。电力系统是一个复杂庞大的工程,要求一、二次设备共同协调配合才可以保障电力系统持续稳定运行,所以对二次设备开展状态检修工作不可缺少。当前,继电保护设备状态检修系统的构建尚未跟上时代发展速度,继电保护设备的状态检修没有完全实现自动化采集,对其设备的基础数值、运行参数以及检修试验资料等收集不完善,评价程序也是采取人工方式进行设备状态评价,导致资料采集的精准性、实时性、完善性以及数据的标准型存在严重缺失,难以保障设备状态评价的效果和精准性,损耗了巨大的人力资源,给企业带来了巨大的人力成本。所以,建设健全的信息化系统刻不容缓,要求其对继电保护装置及二次回路开展状态评估,整体掌握其运行状况和现有的资料,确保资料的精准性、实时性、完善性和数据的标准性。同时,凭借信息化系统利用计算机高效的计算功能实现对设备状况的智能评估,尽可能提高电网工作的稳定性,降低检修资金和检修风险,提升继电保护运行管理水平和延长设备的使用寿命。
        2电力继电保护的故障分析
        2.1继电保护设备故障
        继电保护设备故障是一种常发性问题,很多设备在运行中都会出现设备不运行或者出现不复位情况。这些故障产生多是因为设备及其元件质量出现问题,如设备或元件质量本身就未能满足运行标准,或者设备使用过程中未规范进行,再加上不同电力系统中对继电保护装置工作负荷等方面的要求也不同,如果没有严格控制应用标准,都很容易导致各种故障问题突发,而且还可能进一步影响到整个电力系统的安全性,结构破坏、装置无法发生作用、甚至出现设备失控,继电保护装置无法发挥出本身应用保护效果,容易导致整个电力系统的安全运行遭受破坏。再者当下社会用电量的提高,电力负荷增加是必然趋势,虽然不少电力企业在电力系统中对用电负荷加以提升,但是继电保护装置却多未能及时进行设备及元件的更新,设备老化、长期超负荷等都是故障发生的原因,所以设备故障情况更容易多发,而继电保护设备的有效性、精确度也会受此影响出现种种问题。


        2.2开关故障
        开关故障是继电保护故障中又一常见的故障问题,其产生原因与设备运行负荷量增大有很大关系,电力系统设计中的选择性问题以及运行中的高负荷情况发生都会造成开关设备遭受过大负荷影响,进而出现开关不稳定、不准确、无法正常工作的故障反应,使继电保护装置难以发挥出其对电力系统的保护作用,所以在设备选择设计时,要先对电力系统具体工作负荷量有一定的明确,以选择能够满足需要的继电保护装置。
        3智能变电站继电保护状态检修策略
        3.1确定智能站继电保护状态检修策略
        建立状态指标集可以发现其中包含了众多指标,且不同指标之间关联性不强。目前,应用较多的多状态指标模型主要为比例失效模型和模糊评价模型,二者之间各有各的优劣,从下面四个指标上选取最优模型。(1)模型计算精度:模糊评价模型主要使用了模糊数学理论,在判断中会受到经验导向的作用,主观性较强,极其容易接收专家经验的不良影响,结果有时会出现较大偏差。但是,比例失效模型是基于统计学原理的模型,模型中使用了大量的历史客观数据。基于这些历史数据的数据分析产生的结果具有较强的客观性和可靠性,不像模糊评价模型一样受到专家经验的不良影响,精度较高。(2)模型计算速度:模糊评价模型的计算方法运用到了权重集理论,即层次分析法和主成分分析法。计算中各类关系矩阵较为麻烦,且建立状态指标的隶属函数需要使用专家经验,计算速度较慢。而比例失效模型的计算过程中,运用到了极大似然估算法,在初值不太好的情况下可能出现不收敛的情况。虽然计算方法相较于模糊评价模型较快,但是出现不收敛的情况势必会影响计算结果。(3)模型计算结果:模糊评价模型运用的计算方法会导致其计算结果是一串离散阈值,没有时间性,与现场的实际情况不符。而比例失效模型由于其计算方法,可以得到一个随着时间不断变化的动态阈值,于现场实际情况极其吻合,满足设备状态随着时间不断恶化的这一特性。(4)模型应用平台的开发潜力:考虑到模糊评价模型在计算精度、计算速度和计算结果中暴露出的问题,可以得出其平台开发潜力不如比例失效模型的结论,比例失效模型的客观性极其适合开发其应用平台。
        3.2系统本质工作的检修应适用于目前的运行情况
        继电保护设备及其二次回路设备所处状况检修重点是掌握设备目前的运行状况,即设备目前运转状况是否良好以及运转是否平稳,困难在于如何准确概括并描述设备的当前状况。在制定的标准不能充分科学体现设备当前是否运转状况良好的情况下,建议在实践中采用全方位、科学的手段。从根本上来说,继电保护状况检修为电气二次设备的台账、运转检修基本信息和状况检查提供了很大便利。依据设备状况检查并分析判断当前的状态,合理规划、执行定期检修的时间和检修方法,涉及设备状况检查、设备状况判断与设备检修决议3个过程。其中,设备状况检查为执行状况检修的根本,主要汇集设备状况有关的各种要素信息,供设备状况评估判断;设备状况判断以设备状况检查提供的信息为前提,全面结合设备状况有关过程和当前状态信息,借助二次设备检修网络系统与专家判断体系等,创建科学的状态评估和状态判断样板,针对继电保护设备的运转状况是否良好来准确科学分析进行判定;设备检修决议是针对以上精准分析,对如何实施设备检修最终形成科学的检修决议,进一步推动继电保护设备检修试验的顺利进行。
        结语
        总之,电力继电保护装置的故障问题对于供电安全及稳定都有很大危害,而且很多问题的常发性、重危性也使故障问题处理更加困难,所以需要对故障维修技术要点进行总结,并促进维修人员加强对相关技术内容的深入学习与强化,获得更加全面的技术应用能力,以及时应对意外事故。同时还要进一步增强继电保护装置的维护检测工作,保证设备装配科学合理,发现设备或元件出现故障问题需要及时替换等,减少故障发生,对于继电保护装置以及整个电力系统都有积极意义。
        参考文献
        [1]姚小金.配电变压器故障类型及状态检修技术[J].中外企业家,2019(12):118.
        [2]王月月,陈民铀,姜振超,等.基于云理论的智能变电站二次设备状态评估[J].电力系统保护与控制,2018,46(1):71-77.
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