智能变电站二次设备状态监测研究分析

智能变电站二次设备状态监测研究分析

发表时间：2018-11-13T20:20:33.333Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：周超万军平

[导读] 摘要：智能变电站，作为一种尚且处在发展过程中的电力系统的组成部分，在电力系统中发挥了重要的作用。

（国网江西省电力有限公司赣西供电分公司江西赣西 338025）

摘要：智能变电站，作为一种尚且处在发展过程中的电力系统的组成部分，在电力系统中发挥了重要的作用。笔者分析了智能变电站的三种层次，同时也对二次设备状态监测研究的各种方面进行了分析，发现研究主要侧重在告警处理和故障诊断上。

关键词：智能变电站；二次设备状态监测

智能电网是在电网技术向前发展的过程中，必然会呈现出的一种新的技术方式，它代表了新的电网技术向前发展的趋势。它的发展，已经延续到了电网网架建设，电网运行控制，通讯信息平台建设以及其他方面之中，带动了其他环节的向前发展。从目前电网发展的状况来说，电网运行过程中安全性的问题，成了电网工作人员、电力用户以及电力系统的研究者关注的重点和焦点，人们越来越重视用电过程中的安全性问题，越来越重视资源的优化程度。同时，电网工作人员也在研究提高电网运行效率的问题，力图在工作的过程中，获得更多的经济效益。智能电网的可操作程序虽然比较广泛，但是在操作的具体过程中，由于这种技术还在起步的阶段，把这种技术全部应用在某些领域，还具有一定程度上的不完善性。

同时，在发展过程中的调度自动化系统，对智能电网提出了更高的要求，尤其在智能变电站的设备状态监测上，工作人员需要加强传统变电站所忽视的二次设备状态监测技术研究，提高智能变电站二次设备状态监测的能力。

一、智能变电站的系统组成

在智能变电站技术导则中，详细解释了什么是智能变电站，以及智能变电站的系统构成。智能变电站是一种具有高级功能的变电站，它运用了环境保护型、高技术发展性以及成果可靠性的智能设备，要求在这个过程中实现信息的数字化共享、沟通交流平台的网络化、信息传递的及时性。从而来实现智能变电站在收集、测量、控制、保护、计量和监测方面的基本功能，并且，使得智能变电站的工作人员可以根据自己的需要来实时进行自动化的控制，减少工作人员的工作负担，使自动化装置实现智能化的调节，达到电网处于最佳运行状态的目的。同时，工作人员也可以进行在线分析决策，共同解决智能电网在运行过程中的问题。

导则中把智能变电站系统分为三层，每一层的性质与功能不交叉，这三层主要是站控层、间隔层和过程层，三者间的信息交互主要由站级总线和过程总线来完成，同时也可以使用光缆来真正实现这三者之间的信息沟通与往来。在导则中，笔者发现编写者更强调从智能变电站应用方向入手，实现各项功能之间的互动性，同时也强调这个过程中的安全性，坚持让工作人员实现安全的施工过程。

站控层的设备类型主要有四种，包括自动化系统、站域系统、通信系统和对时系统。通过这四种设备的运用，站控层可以实现全站的设备检测与监控，同时也可以对单个或者多组一次设备进行测量和控制，帮助工作人员实现数据收集整理与设备运行监视，能在一定程度上减低工作人员的工作强度。

间隔层的设备类型主要为二次设备，主要有继电保护装置、测控装置和故障录波装置等，具有实现一个间隔的数据的功能，并且能直接作用于该间隔数据相关的一次设备。间隔层与过程层实行通信的方式比较单一，两者之间通过光纤实行信息沟通的往来，保证数据指令的通达度。

过程层的设备类型比较复杂，既包含一次设备又包括智能设备，其中智能设备主要是由智能组件组合而形成的，在过程层中充当着智能终端的角色，帮助电力工作人员实现变电站的基本功能，完成稳定性的电能分配，变换，以及电能传输的任务。在这个过程中，过程层具有一系列的功能，在过程层的参与下，智能变电站才能实现正常的运转。

同时，在过程层中运用的一次设备也具有智能化的特点，它与非常规互感器配合起来，一起实现间隔层与过程层之间信息沟通。借助光纤技术，实现通信过程中的光纤化，提高信息传递的速度，帮助工作人员完成信息共享的要求。以非常规电流互感器举例说明，在先进的电磁感应原理下，全新的电子互感器和磁光玻璃电子互感器被大量运用，带来了全新变革式的发展。并且，在光纤信号输出的信息技术之下，电子互感器克服了以前的弊端，在使用的过程中不会出现畸变的现象，继续发挥它测量范围宽，精度高的优点，使得过程层与其他层之间的交流更加轻松，信息传递更加快捷。

二、二次设备状态监测数据的分析处理方式

从目前的发展状况来看，在智能变电站中，二次设备状态监测数据的处理对象多种多样，主要包括变电站系统中网络的告警、设备运行状况中位置的变化以及其他信息的处理，还包括状态监测系统在设计过程中的设计理念与方式，以及最后呈现的成果、故障问题的反馈与故障信息的处理。

从二次设备状态监控的架构上看，分析处理数据的方式可以通过线上的自我状态监测方式来实现。这种系统主要运用了监测系统与设备之间的相互监测，实现对二次设备的检查，这种系统的架构是一种总线型的架构方式，依靠监控后台来实现状态的评估，故障信息的诊断，方便工作人员及时了解二次设备的运行状况。

从二次设备状态监测的形式上看，主要有分布式与集中式两种。集中式的监测通过比较双套保护装置，对监测设备的采样值、开关量、状态量以及其他的状态进行监测，分析这些环节中是否存在故障之处。分布式的监测主要采用分布监测的方式来监测设备运行过程中是否出现了问题，以及出现问题后，对数据的分析与处理，方便工作人员及时了解具体设备出现的具体问题，从而对设备进行分析处理，提高检修的效果与质量。

从二次设备状态监测的告警方式上看，主要有保护动作、断路器动作、刀闸操作、重合闸、保护自检、网络通信共6大类。并且，每一类告警均能实现分级分类、过滤检修信息、多次信息告警等功能，以便在二次设备状态监测的过程中及时帮助电力工作人员发现问题，及时分析监测过程传递过来的数据，方便电力工作人员及时解决问题。

从二次设备状态监测数据反馈的原因上看，由于各种设备出现故障的原因不同，智能变电站内二次设备所表现出来的故障特征都不相同，基于具体的故障特征并借助原有的知识储备，对出现故障的原因进行分析处理，尽量避免问题的扩大化。同时，专家系统也在进行智能变电站二次系统的问题分析，更好地帮助工作人员处理问题。从相关资料了解到，专家系统是一种研究时间相对较长，出现时间较早的电力系统故障的解决方法，虽然在使用的过程中需要对知识库进行频繁的维护，但是，这种系统操作比较简单，方便工作人员使用。而