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智能变电站二次设备在线监测与故障诊断研究辜铄

发表时间：2021/7/2 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：辜铄

[导读] 在相关技术的支持下，智能变电站已有了雏形，但在实际运作过程中，难免会出现设备故障等问题，严重的情况下可能会对人们的日常生活造成较大的影响，因此技术团队必须做好智能变电站的在线监测和故障诊断，通过实时排查，尽可能减少设备故障等情况对人们带来的影响。

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摘要：在相关技术的支持下，智能变电站已有了雏形，但在实际运作过程中，难免会出现设备故障等问题，严重的情况下可能会对人们的日常生活造成较大的影响，因此技术团队必须做好智能变电站的在线监测和故障诊断，通过实时排查，尽可能减少设备故障等情况对人们带来的影响。基于此，本文首先简要分析了智能变电站二次设备的在线监测架构组成；其次，简单描叙述了智能变电站二次设备故障诊断的相关策略，以期能为相关专业人士提供参考。
关键词：智能变电站；二次设备；在线监测；故障诊断
        引言：
        随着社会的发展，人们的用电需求逐渐增大，用电站所面临的压力也日益增加，变电站作为电网的核心和基础，实现其智能化发展具有十分重要的意义和价值。智能变电站通过利用二次设备对一次系统进行实时数据采集和监控，保证了它工作的可靠性、稳定性，而二次设备由许多电子设备组成，每一项设备的工作情况都会影响二次设备最终的工作质量，二次设备的工作内容在实现变电站智能化的过程中发挥了重要作用，实时有效地监测功能弥补了工作人员检测过程中的不足，排查了更多可能出现的安全隐患，更好地保证了变电站的顺利工作。
        一、智能变电站二次设备的在线监测架构组成
        智能变电站在工作过程中尽可能地保证信息共享，通过使每个系统实现关联保证信息传递智能化、共享信息标准化等特质。为实现二次设备对一级系统的在线监测和故障诊断，需要设备中具有数据采集单元和数据处理单元，二者相互合作才能有效实现。二级设备中具有很多的模块，数据采集单元是其中的重要模块之一，它能够有效采集站控层、过程层等各个网络层中的所有数据信息，在获取数据内容后，还能够智能地进行统计、分类和整理，此外，它的智能性还体现在该模块能够对整理好的数据进行异常分析，将异常的数据信息做标签传送给数据管理模块，方便系统进行下一步的深入研究和分析，这在极大程度上节省了工作人员的工作时间，提高了他们的工作效率，为更好地实现故障诊断提供了可能。数据管理单元也是该系统中的重要模块之一，不同部分发挥着不同的功能，具体可以划分为四部分，第一部分能够实时监测二次设备及回路状态，该部分设备在接收到数据采集单元中的大量数据信息后，针对其中关于二次设备回路的信息进行收集、管理和分析，并实时展示设备的工作状态，在出现状态异常时，报警装置也会及时地发出提醒；第二部分能够实现二次设备的文件管理，SCD模型是实现二次设备运作的核心模型之一，通过取得相关信息，能够使工作人员明确各板层间的逻辑关系；第三部分可实现二次系统的可视化，丰富的数据能够将二次设备的工作状态和检修结果立体地表现出来，让工作人员有一个更加直观的认识；第四部分能够实现二次系统的故障诊断，数据管理系统能够对设备的运行状况进行实时的测评和监督，在发现有异常情况时能够及时提示工作人员，工作人员也能够根据该部分提供的信息，快速准确地找到故障位置，实现后期处理。
        二、智能变电站二次设备故障诊断功能
       （一）自检信息诊断
        在对自检信息进行诊断时，可以将诊断过程分为两部分，第一部分是对运行设备进行诊断，设备由于使用年限较长或外部环境的影响都会造成一系列故障，常见的设备故障有采样回路CT断线、检修压板故障，无论故障是大是小，都会对设备的整体运行产生些许影响，如果两个设备自身存在问题，那么便无法将信息实现设备间的共享和传递，因此实现自检信息诊断具有一定的必要性[1]。

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第二部分是对设备通信过程进行诊断，设备间的通信是以传递数字化信息实现，设备的任何操作和反应需要在接收到通信信号后再进行，以此保证通讯的顺利进行十分重要，设备与设备之间进行信息传递时，很有可能突然发生中断情况，如果没有故障检测装置，那么工作人员很难在短时间内找到具体的中断位置，设备便被迫终止运行，影响了整个变电站的运作。设备自检功能在发生中断情况时便发挥了极为重要的作用，能够帮助工作人员在短时间内快速找到中断点并进行设备修复[2]。
        （二）对时信息诊断
        对时信息诊断专门针对对时服务出现异常以及时间跳变侦测出现异常的情况，对时要求所有设备都能够以同一时间为标准进行设备运作和信息传递，但由于外界因素的影响，设备所根据的时间标准可能出现差异，导致无法实现紧密的合作和良好的配合，从而对设备最终的运作效果产生严重影响[3]。二次设备的故障诊断功能需要实现对对时信息进行诊断，通过将设备的各种信息进行收集和整合，实现信息检测，在出现时间标准异常时，及时发出警报，提醒工作人员，并帮助他们在最短的时间内找出出现问题的设备，进行修复。对时状态的在线监测主要包括对对时信号状态、校验码、装置时间非正常跳动、对时服务模块运行情况、检测信号有无、信号内容的准确度等内容进行监测，进行信息传递的两个设备必须同时接受检测，检测信息才有价值和意义。
        （三）通信报文诊断
        故障诊断系统还会对通信报文的内容进行诊断，报文中的误码率应该处于一定范围内，如果超出该范围表示设备出现了异常状况，故障诊断系统能够进行信息收集和实时检测，出现问题时及时报警提示工作人员。二次设备在进行故障检测时，还会检测报文的流量情况，如果在某一时间段内流量过低或过高，都处于不正常的情况，工作人员必须及时对设备进行检修和恢复，否则长时间会对变电站的运作造成严重影响。同时，诊断设备还能检测到报文的丢包数，如果丢包数在一段时间内呈现快速上升趋势，那么也意味着设备的运行出现了故障，信息没有实现顺利传递，检测装置也会及时发出警报提示工作人员[4]。工作人员在确定故障发生后，要及时进行位置确认和故障处理，否则将会产生严重的影响。
        （四）综合信息诊断
        此外，故障诊断系统还具有综合诊断的功能，该功能具有较强的综合性和一定的分析作用，通过与二次设备的在线监测功能相结合，收集监测过程中所有的故障提示信息，具体包含对时、自检和通信报文信息等，随后对信息数据进行处理，利用分类归纳等有效方式实现信息整合，分析后得出相应结论，结论内容包括各类设备易出现的各种故障，以及面对各种故障的有效维修方式等。综合诊断为工作人员提供了清晰、简洁、可靠性强的信息分析数据，有助于防止保护单元、智能终端等关键设备出现故障，充分体现了智能变电站二次设备在线监测和故障诊断配合协作的意义和价值。
        三、结束语
        综上所述，数据采集单元和数据处理单元是智能变电站中重要的组成部分，在实现在线监测和故障诊断中发挥着重要作用。智能变电站二次设备在进行故障诊断时，能够从自检信息、对时信息、通信报文和综合信息四个方面进行诊断，保证了诊断信息的全面性和准确性。相信在相关人员的不断实践和努力下，我国智能变电站二次设备的在线监测和故障诊断效果能够有更大的提升，为人们的生活提供更好的保障。
参考文献：
[1]潘志腾.关于智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断的研究[J].电气技术,2020,21(12):78-82.
[2]龚陈龙.浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].电子测试,2020(02):102-103+90.
[3]徐拓,葛以康.智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].通信电源技术,2019,36(11):279-280.
[4]李清,吴奇,余妍,孟婕.智能变电站二次设备在线监测与故障诊断技术[J].电子技术与软件工程,2019(18):246-247.