智能变电站二次设备状态监测技术研究

发表时间:2020/12/8   来源:《中国电业》2020年21期   作者:刘哲,吴耕纬
[导读] 随着我国社会经济的发展,我国电力行业也取得了巨大的进步,智能变电站的也开始不断普及
        刘哲,吴耕纬
        国网石家庄供电公司   050000

        摘要:随着我国社会经济的发展,我国电力行业也取得了巨大的进步,智能变电站的也开始不断普及,从而为我国电力行业的快速发展打下了坚实的基础。二次设备是智能变电站中的重要组成部分,与整个变电站的安全运营起到了至关紧要的,而且还会对变电站的运行起到重要的影响。本文首先概述了智能变电站及二次设备的构成和特征,接着研究了智能变电站二次设备状态监测技术,对智能变电站二次设备状态科学监测提出了自己的意见和建议。
        关键词:智能变电站;二次设备;监测
        引言
        近年来,我国电力市场得到了迅速的发展,这也对供电安全提出了更高要求。而智能变电站二次设备是电力系统核心组成部分之一,在运行的过程中因为收到人员、天气、环境诸多因素的影响,出现故障是不可避免的,严重的还会造成整个电力系统的瘫痪。所以,对智能变电站二次设备进行监测的意义是十分重大的,为确保智能变电站安全运行可以起到有力的促进作用。
        1、智能变电站概述
        所谓智能变电站,采用先进集成、低碳环保的智能化设备,采用信息化、网络化手段,自动采集、测量电站信息,实现电站控制、保护、监测自动化的新型电站,这种高级功能的变电站可以实现电网实时自动调节和控制,并通过在线功能对供电进行分析决策、协同互动。智能变电站系统由控制层、间隔层和过程层共同构成,由站级总线和过程总线实施各层的信息交互,各层通过光缆进行联系,部分采用电缆,智能变电站一般会采取双网双保护的分层结构。智能变电站主要有以下三个部分构成:第一是站控层,站控层主要由自动化、站域、通信和对时系统共同构成。站控层具备向全站或一个以上的一次设备的测量和控制,可以采集数据,并实施监视控制功能,同时能够操作闭所,可以采集同步相量和电能量,并可以对信息管理进行保护;第二是间隔层,隔层设备主要由故障录波、继电保护装置、测控装置组成,可以运用一个间隔的数据,对该间隔一次设备的功能产生作用,间隔层与过程层之间的通信是借助光纤进行的;第三是过程层,过程层由一次设备和智能组件构成,组合成为合并单元和智能终端,可以对电能进行分配、变换、传输,还可以对变电站进行测量、控制、保护和监测。一次设备智能化的发展,可以实现间隔层与过程层之间通信光纤化和信息共享化。过程层总体来说是对整个电站系统进行控制的结构,对电站的运行电气量进行监测是其主要功能,还可以对电站内设备的各项参数进行随时的监测。
        二、智能变电站二次设备的特征
        二次设备是智能变电站核心部分之一,二次设备的特征主要体现在以下几个方面:
        (一)运行绿色环保
        近年来,随着科学技术快速发展,使得智能变电站也处于不断的发展之中,大多数智能变电站都实现了光缆通信,将能耗低集成度较高的电子元件充分的整合起来,与此同时,传统的充油互感器已经被逐步淘汰,电子互感器开始逐渐普及应用,这就使得智能变电站运行中,大大降低了能耗,绿色环保的目的也因此得以实现。
        (二)管理的智能化
        通过建立goose模块在智能变电站二次设备内,该模块能够很好的保护二次回路,提供相应的信号避免出现二次接触故障,智能变电站管理效果因此得到了有效的提升。
        (三)设备感应迅速
        智能变电站在运行中,所有的数据都是在同一时间输入的,并且每个通信网络都可以按照通信标准分析全部信息。与此同时,二次设备内还设置了感应系统,一旦变电站出现问题,能够及时做出警报,大大减少了安全事故发生概率。


        三、对智能变电站二次设备进行监测的意见和建议
        (一)智能变电站二次设备状态监测分析
        在智能变电站建造过程中,大量先进的技术得到了应用,主要的是信息化技术等,通过使用这些技术,使得智能变电站的自检功能非常强大,这是对二次设备进行良好监测的前提和基础。与一般的变电站相比,智能电站的二次电流和电压输入方式都存在较大的差异,而且主要以光纤传递信息。此外,重合闸接点处是保护常规变电站进部位,而在智能变电站内存在大量的goose开关用来控制保护动作。因此,智能变电站对一次设备与二测设备监测存在较大的不同。是通过其他设备完成对一次设备监测的,而检测二次设备无需其他设备,是采用自身设备进行自检的。目前,对智能变电站二次设备的监测主要体现在以下几个方面:①电站二次设备的电流、电压与SV通道;②遥信、遥控等goose通道;③继电保护装置。通对上述设备的运行情况进行监测,整个监测结构就会变得更加精准,从而有利于智能变电站规范安全的运行。
        (二)分布式数字化保护设备的监测
        智能变电站设置了ICE61850标准,智能变电站在运行过程中,参照该标准可以把相应的通信框架构建出来,并在其中把电子互感器ECT与EVT设置了进去。因此,智能变电站的信号转换就会变得快捷有效,模拟信号会很方便的被转化为数字信号,再加上光纤的高容量通讯新能,转换后的信号还可以实现高效率的传输,并迅速的传递给保护设备。由上可知,智能变电站通过继电保护对其进行监测实现起来是非常高效的。智能变电站分布式保护装置存在单台IED功能,并以间隔形成一个小单位。另外,在各各个间隔之间,都可以把继电保护设备安装进去,而一些重要的间隔之间,还可实现保护设备的双重化配置,如母线主变保护都可以实现双重化。智能变电站内安装了电子互感器,因此对分布式保护设备的监测实现了自动化,并迅速传递数字信号到继电保护设备内。所以,无论是采集数据信息,还是监测二次设备的状态,都可以方便高效的完成。另外,设备对SMV信息也可以同时监测,若该工作出现故障,会随时发出警报。由于智能变电站使用了智能化开关,因此可以在运行中提前编写程序,自动控制和管理二次控制系统,从而使得二次控制系统也具备了监测能力,从而保证了智能变电站二次设备监测效果的准确性。
        (三)集中式数字化保护设备的监测
        很多的集中式保护设备集中于智能变电站二次设备当中,并且具备多台IED功能,可以对诸如线路保护测控,为保证监测高效的完成,可以使用双套保护的方式来配置。在对智能变电站二次设备进行监测的过程中,由于使用了上述设备,监测的难度出现了显著的下降。在监测过程中使用双套保护的配置方式,整个系统状态监测就会高效安全,也就是说,首先通过整理与分析间隔,确定他们之间的比值,若比值出现超标的情况,警报就会自动发出,该通道就会被认为存在问题。同时还能够就goose数据做出对比,进而自动监测goose通道的运行。由于对智能变电站二次设备的监测使用了双套保护模式,设备自检能力也因此得到了较大的提升,不仅监测效率显著提高,工作人员的工作量也因此大大下降。
        总结
        由上可知,智能变电站是信息化技术发展的产物,对社会经济的发展意义是十分重大的。而二次设备是智能变电中核心构成部分,对整个智能化变电站安全高效运行可以起到有效的保障作用,因此,整个智能变电站要想实现规范安全的运行,必须对二次设备进行有效的监测,我们必须采取有效措施,实施这种检测。
参考文献:
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