智能变电站二次设备的状态监测技术探析 许嘉玲

智能变电站二次设备的状态监测技术探析许嘉玲

发表时间：2018-06-08T11:14:00.270Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：许嘉玲

[导读] 摘要：随着相关技术的发展以及日益成熟，智能变电站在电力系统中的应用愈来愈广泛。

南通电力设计院有限公司 226000

摘要：随着相关技术的发展以及日益成熟，智能变电站在电力系统中的应用愈来愈广泛。智能变电站状态监测指的是对变电站设备进行实时监测，然后对数据进行保存和分析，从而掌握设备实际运行情况。本文对探讨了智能变电站的系统构成，对其二次设备的运行特征展开了合理的分析，然后阐述了状态监测技术在智能变电站二次设备监测中的应用。

关键词：智能变电站；二次设备；状态监测

现如今，电力市场发展迅速，供电公司逐渐意识到电力设备检验和维修保护的重要性，只有对电力设备进行状态监测，明确设备运行情况，并采取具体的养护维修措施，才能够保障设备正常运行，提高电力企业生产经营效益。

1 智能变电站的系统构成

（1）站控层

智能变电站站控层中有很多电力设备，包括站域保护设备、对视系统以及自动化系统等等。站控层的运行目标是对整个变电站中的一次设备进行监测和管控，同时还能够进行对数据、同步相量以及电能量进行采集，在保护信息管理方面应用优势明显。

（2）间隔层

智能变电站间隔层设备具体而言指的是继电保护装置、故障录波等二次设备。

（3）过程层

智能变电站过程层不仅包括智能设备，而且还包括一次设备、合并单元以及智能终端等等。通过过程层，能够实现变电站测量、分配、状态监测以及保护等工作。将一次设备应用于过程层中，能够更好的符合过程层和间隔层信息传递标准。

2 智能变电站二次设备的特点

2.1 绿色环保

现如今，智能变电站主要采用光纤电缆，同时还采用高集成且功耗较低的电子元件，并且淘汰传统的充油式互感器，改用电子式互感器，因此，在设备使用方面能够极大的降低能源消耗，不仅能够有效节约智能变电站运行成本，而且在生态保护方面也能够发挥十分重要的作用。

2.2 智能化管理

在智能变电站二次设备中，GOOSE 主要提供二次回路保护所需的各种信号，GOOSE 在二次设备保护方面应用优势明显，因此，可以有效避免二次接触可能会造成的不良影响。智能变电站中所用信息都是统一的，比如，智能变电站二次设备自动化优势明显，在二次设备管理方面，可以通过光纤传输信号，有利于提高智能变电站设备维护管理效率。

2.3 采用感应系统

在智能变电站中，所有信息都是统一进行录入的，同一个通信网络能够依据同一个通信标准介入变电内部通信网络所接受的所有数据信息。另外，智能变电站二次设备主要采用感应系统，而通过感应系统，能够有效避免在设备运行过程中发生安全事故。在传统变电站中，设备操作技术难度大、工序复杂，如果工作人员操作失误，就会造成严重的人员伤亡问题，而推广智能变电站就能够有效避免这类安全事故。

3 智能变电站的二次设备状态监测

由于智能变电站中综合运用了计算机技术以及网络技术，因此继电保护设备的自检能力比较强，而这也为二次设备状态监测创造了重要条件。与传统变电站相比，智能变电站的二次电流以及电压输入方式不同，主要采用光纤以太网传输的方式；另外，传统变电站保护动作出口主要是重合闸接点，而智能变电站光纤以太网传输信息为GOOSE 开关量。由此可见，智能变电站一次设备状态监测和二次设备状态监测有很大区别，前者需要另外安装监测设备，而后者由于继电保护设备具有自检能力和通讯功能，因此，不需要安装其他监测设备，只需要通过自身自检装置以及设备之间的互相监测，即可实现在线监测。在智能变电站二次设备在线监测系统的设计和建立方面，应该结合情况，开发出具有全面监测和保护功能的智能化设备。现阶段，在智能变电站继电保护装置监测活动中，主要的监测对象主要有以下几个方面：（1）继电保护装置电流、电压以及sv 通道的实际运行状态。（2）继电保护装置遥信、遥控等GOOSE 通道实际运行状态。（3）继电保护装置直流逆变电源的实际运行状态。（4）对于继电保护装置本身的自检，包括装置的重启次数、扇区健康状况以及看门狗是否发生动作等等。

由于智能变电站中配备有数字化保护测控装置，因此，在二次设备状态监测方面更加稳定、可靠，因此，智能变电站二次设备状态监测的优势十分明显。

3.1 分布式数字化保护装置的状态监测

在智能变电站中，IEC61850 标准由于提供了数字化变电站的通信框架，并且应用了电子式互感器ECT、EVT，因此，可以将模拟信号转变的数字信号，而且还能够将数字信号传以光纤传输的方式传送至保护装置中。当输出保护动作后，还能够应用光纤以太网有效传递GOOSE 信息，由此可见，智能变电站中继电保护状态监测实现方式更为便捷。智能变电站分布式保护装置具有单台IED 的功能，并且以间隔为单位。另外，在不同间隔之间，可以配置继电保护设备，在重要的间隔，还可以实行双重化配置，比如母线间隔、主变间隔等等。

在智能变电站中，由于采用电子式互感器，因此，更容易实现数字化保护装置的状态监测，在这种情况下，光数字信号可以顺利进入继电保护装置，因此，在数字信息采样以及状态监测的实现方面难度较小。另外，装置本身也能够监测SMV 采样值报文，如果在此过程中出现接收中断、数据帧丢失等问题，则必须尽快告警SMV 采样异常。

由于智能变电站中应用了数字化智能开关，因此，可以通过软件编程的方式实现二次控制系统控制智能化，这样一来，二次控制系统本身就会具备监测能力，突破常规变电站无法实现回路在线监测的问题。另外，智能变电站使用光纤传输信号的方式，因此，不需要对回路绝缘状况进行监测。除此以外，以太网通信技术的应用也能够有效提高智能变电站二次设备在线监测的有效性和可靠性。

3.2 集中式数字化保护装置的状态监测

智能变电站线路集中式保护装置如图1 所示，通过这一装置，能够有效实现多台IED 的功能，比如线路保护测控功能，在实际应用过程中，为了提高状态监测的可行性和便利性，可以对集中式保护采用双套保护配置的方式。在智能变电站二次设备状态监测方面，由于采用集中式数字化保护装置，因此，状态监测难度大大降低。

以某智能变电站为实例，比如对线路集成中线路的SV 通道以及GOOSE 通道进行状态监测。集中式保护的配置方式为双套保护，因此，可以采用比较法进行状态监测，在具体的操作过程中，可以对双套保护装置的相同间隔进行比较分析，如果比值较大，则会发出报警信号，这就说明SV 通道中发生异常情况，另外，还可以对保护设备的GOOSE 信息进行比较分析，可以实现对于GOOSE 通道的状态监测。

在智能变电站二次设备状态监测中应用双套保护配置方式，能够为设备的自检提供较多便利。在实际监测过程中，集中式保护可以将分布式装置所具有的软压板监测功能、电源监测功能以及装置自检功能有效集中起来，这样一来，不仅能够有效减少状态监测人员工作量，而且还有利于工作人员对设备进行维护和管理，应用优势十分明显。

4 结语

综上所述，本文主要对智能变电站二次设备状态监测技术进行了详细探究。通过对智能变电站设备进行状态监测，有利于对智能变电站进行安全管理。在智能变电站电力系统设备中，不仅需要对一次设备进行状态监测，同时也需要对二次设备进行状态监测，这样才能够保障电网运行稳定性和可靠性。

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