智能变电站二次设备状态监测技术 官立军

智能变电站二次设备状态监测技术官立军

发表时间：2018-04-04T15:04:46.293Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：官立军

[导读] 摘要：变电站二次设备状态检修是强化变电设备安全管理及电网可靠性运行的重要举措。

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒电业局内蒙古锡林郭勒 026000

摘要：变电站二次设备状态检修是强化变电设备安全管理及电网可靠性运行的重要举措。也是智能变电站发展的必然趋势。在电力系统设备中，不仅要重视一次设备的状态监测，二次设备也同样徐誉滕进行全面的状态监测，这样才能保证智能变电站的安全和效率。

关键词：智能变电站；二次设备；状态监测技术

在电力系统设备中，不仅要重视一次设备的状态监测，二次设备也同样需要进行全面的状态监测，这样才能保证智能变电站的安全和效率。智能变电站状态监测系统通过对全站关键一次设备运行状态进行实时监测，保存历史监测数据，综合实时监测数据和历史监测数据对一次设备运行状态进行评估分析，给出预警信息和诊断结果。

1智能变电站的系统构成

在《智能变电站技术导则》中给出了智能变电站的定义：采用先进、可靠、集成和环保的智能设备、以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，同时具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。按照实现功能和作用的不同，智能变电站分为三层：站控层、间隔层、过程层。

1.1站控层

站控层包括了站域保护、自动化系统和对视系统以及通信系统等设备。站控层在工作中，是为了实现面向全站或一个以上一次设备的测量与控制，合理有效的进行数据采集、操作闭锁和监视控制及进行同步的相量采集和电能量采集、并达到保护信息管理等功能。

1.2间隔层

间隔层的设备一般是指继电保护装置和测控装以及故障录波的二次设备，间隔层是通过光纤和过程层通信。

1.3过程层

过程层包含了一次设备及智能设备、合并单元、智能终端等，用来完成变电站在分配、变换、传输、测量、计量、控制、保护、状态监测等工作。一次设备的智能化发展与非常规互感器在应用中，满足了过程层和间隔层在信息通信中光纤化和信息化标准化的需求。

二次设备和一次设备之间的最大不同是与电力没有没直接的联系，所以二次设备的定位是辅助性设备，虽然二次设备的主要作用是辅助一次设备的运行，但是在智能变电站的电力设备运行中同样有着重要的作用。在电力使用高峰期，一次设备会发生故障，这时候二次设备的重要性就能得到体现，有了二次设备对一次设备的辅助，发生故障时能够及时的进行调节和控制。所以，进行状态监测，二次设备运行的故障率也会大幅度的减少，才能保证电能稳定的输送给客户。

2状态监测的主要内容

2.1交换机状态

智能变电站的主要技术特点是通信网络化，智能变电站利用间隔层，借助网络方式，实现了与智能终端通信以及合并单元通信，实现了数据的实时采集。智能变电站自动化系统是基于通信网络建设的，因此，对交换机状态进行评估有着现实意义。对交换机状态的监测评估多采取模糊综合评价法来定量化处理。如果结果异常，则会及时告警并且提示，在通信网络影响系统运行前，及时将安全隐患消除。

2.2智能组件跳闸回路

在智能变电站二次设备状态监测中，智能组件跳闸回路定检是主要内容。为了避免保护出口跳闸回路发生触点粘连以及失效等问题，在设计智能变电站自动化系统时，将后台监控系统与智能组件连接，以实现跳闸触点定检告警。基于硬件软件化，改进操作箱功能，进而实现在线监测以及离线定检。当开关处于合位时，能实现在线监测，监测定位跳闸回路。当开关处于分位时，变电站智能终端能够及时接收系统命令，进而实现分闸回路离线定检功能以及合闸预置功能等。

2.3过程层通信状态

智能变电站自动化系统中，利用间隔层以及过程层网络通信可实现信号电缆的功能，利用SV以及GOOSE实现信息传送。如果SV与GOOSE收发出现异常时，则可以立即诊断，明确是间隔层装置故障，还是智能组件故障。在进行诊断时，可以采取报文分析仪诊断法，通过分析SV与GOOSE特性，明确传输机制，通过判断接收端是否可以接收信号，进而来判断通信状态，非直接监测发送端状态。在实际诊断中，间隔层装置将GOOSE发送给智能组件，再利用另外的GOOSE将其传输给间隔层装置，再将状态值传递给监控后台，实现间隔层装置与智能组件的GOOSE发送与传输。利用间隔层运行状态可以判断智能组件的发送以及接收状态。通常情况下，1个智能组件能够将SV以及GOOSE发送给多个装置，也可以接收多个GOOSE。故障监测原理是通过判断发送与接受端口等来实现的，当某路发送端口/接收端口能够正常通信，则此网口正常。当全部端口属于上述情况，则可以判定网口故障。

3监测技术的应用

智能变电站二次设备状态监测是基于微电子技术与网络技术等，监测GOOSE通道状态、SV通道状态和继电保护装置自检，最终实现状态监测。继电保护装置与安装自动装置通常要具备自检功能，通过装置互检与自检，可实现在线状态监测。

3.1分布式数字化继电保护装置监测技术

对分布式数字化保护装置进行状态监测，基于IEC61850标准，其提供的通信框架利用电子式互感器ECT以及EVT进行数字信号转换。保护装置中的信号是经过合并器加工，满足IEC61850标准，利用以太网光纤而转化成的数字信号。继电保护主要是基于以太网进行GOOSE信息传输、继电保护装置状态监测的，基于分布式保护装置极易实现。将分布式保护装置作为间隔单位，以一对一的形式实现单台IED功能，以间隔为单位，配置间隔时，独立保护装置需要双重化设置，且过程层接口也需要双重化配置，比如，母线间隔以及220kV以上线路等。数字化智能开关的应用能确保二次设备控制系统回路利用软件编程来实现智能化，且数字化智能开关自身能够实现在线监测，能解决传统操作回路监测继电保护运行中所遇到的问题。

3.2集中式数字化继电保护装置监测技术

集中式数字化保护装置监测能实现多条线路的保护测控，且可以实现多台LED保护测控功能，极大程度上提升了设备维护的便捷性以