(国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院内蒙古呼和浩特010020)
摘要:在电力系统运行中,智能变电站是非常重要的组成部分,其对于电力能源传输发挥着关键作用。为了提高变电站设备运行水平,开展设备状态检测技术的研究具有重要意义。为了实现安措的预防错误、在线监视和防误告警,首先对智能变电站进行了解,并探讨智能变电站二次检修安措的特征,以此对变电站二次设备监测技术进行分析,希望能够推动电力系统的安全运行。
关键词:智能变电站;二次设备;状态监测;监测技术
引言
智能变电站以光纤为介质实现数据传输,装置之间的相互联系变为光纤通信链路。相应的二次回路与压板变为程序构建的虚拟形态,称为“虚拟回路”和“软压板”。与之相比,常规变电站的二次回路和压板为实物,可形成明显的物理断开点,所以智能站与常规站在运维检修方式上存在很大差异。二次安全措施制定和执行等方面均对作业人员有较高的技术要求,运检作业风险控制尚缺乏安全管控的技术手段,只能依赖作业人员的技能水平和工作经验,使得智能设备检修等工作的安全隐患未得到有效控制。SCD文件是基于XML标准的文件,适合计算机处理。因此,提出建立安全措施规则库,并将安全措施转化成便于计算机处理的数据。利用计算机强大的存储能力和计算能力,便可实现安全措施辅助分析。
1智能变电站概述
所谓的智能变电站,指的是利用先进的科学技术手段,将集成、环保的智能设备有效结合到一起,能够自动对电网进行控制,主动对电网进行调节的变电站。针对智能变电站内部结构作用的不同,可以将其分为三个部分:一是站控层,该层是智能变电站内最主要的一部分,其中由大量的电力设备构成,如自动化设备、保护设备等,其主要功能是监测变电站内的一次设备,获得相关的数据,从而为二次设备的运行提供良好的帮助。二是间隔层,该部分主要由机电保护设备、故障录波设备构成,其主要工作包括以下几个方面:①对一次设备提供保护;②将另外两层采集的信息进行整理;③提供闭锁功能;④针对其他两层的运行情况,发布相关的指令等。三是过程层,即对整个系统进行控制的结构,包括发电机、变压器等。其主要功能为对电气量进行监测,变电站内设备各项状态参数的监测等。
2智能变电站二次检修安措特征分析
智能变电站二次检修安措工作典型特征,包括退出保护功能软压板、投入线路保护断路器强制分位软压板、投入母线保护隔离刀闸强制软压板、退出GOOSE发送软压板、退出GOOSE接收软压板、退出SV接收软压板、投入检修硬压板、退出出口硬压板、断开至另一套智能终端闭锁重合闸联线、断开PT/CT端子连接片、断开光纤等。典型特征通常分类如下所述。1)直接监视各类软压板和检修硬压板通过装置上送遥信进行监视。其中,过程层的智能终端和合并单元的检修硬压板,通过测控装置转发的遥信进行监视。2)间接监视光纤无法通过装置上送遥信进行监视。但光纤可通过交换机或过程层控制块链路状态进行监视。3)无法监视出口硬压板、闭锁重合闸联线和PT/CT二次回路连接片无法通过装置上送遥信进行监视,也无法通过关联装置其他的信号进行监视。有些研究试点,出口硬压板可通过加装传感器或图像识别等方式进行状态采集,这些技术不符合目前变电站的标准设计,而且增加了成本,工程推广有一定难度。如果工程实现了硬压板状态采集,能更有效地监视二次检修安措过程。
3智能变电站二次设备状态监测技术分析
3.1智能变电站二次设备状态监测分析
在对智能变电站建造时,应用了大量先进的科学技术,如计算机技术,互联网技术等,正是这些先进技术的存在,使得智能变电站运行过程中,具有非常强大的自检功能,从而为二次设备状态监测奠定了良好基础。与常规的变电站相比,不论是二次电流,还是电压输入方式,均存在一定差异,并且对信息进行传递时,以光纤为主。此外,常规变电站进行保护时,主要在重合闸接点处完成的,而在智能变电站内,则加入了大量的goose开关量,通过其对保护动作进行控制。所以说,对与智能变电站来说,一次设备的状态监测与二测设备的状态监测存在非常明显的差异。其中,对一次设备进行监测时,应通过其他装置完成,而对二次设备进行监测时,无需其他装置,自身即可完成整个监测活动。而在当前的智能变电站二次设备运行的过程中,主要对下述几项内容进行监测:①整个系统内电流、电压与SV通道的运行状态;②遥信、遥控等goose通道的运行状态;③继电保护装置自身运行的状态等。通过上述几个方面的监测,使得整个监测结构更加精确,从而为智能变电站的运行提供了重要帮助。
3.2设备检验
选择数字信号取缔传统模拟信号,再经光数字测试仪的运用,在网口光纤测试的基础上,明确电压及电流输出方式;对间隔数据予以测试、验证,以此保证数据输出的一致性、同步性,借助对外界光纤的融合,提高智能变电站二次设备连接的安全性、可靠性;强化对设备性能、合并单元的测试,依据有效的验证结果,维持其健康且稳定运行状态,以针对性地处理电压、电流信号,提高信号或公文传输的安全性。
3.3二次设备自身进行防雷构建
落实到二次设备自身的保护体系中来,其大致可以分为如下三种模式。一是完善二次设备防雷系统的设计,根据变电站所处地区的气候、地质状况以及变电站二次设备的运行环境等,进行全面的系统的雷击风险评估,然后根据评估结果设计全面的二次设备防雷方案;二是选用恰当的电力设备。安全运行是变电站安全运行的首要目标,电力设备选型要求质量可靠、性能稳定。在二次设备防雷系统中应选用已有多年成功应用经验的成熟产品。根据二次设备防雷方案,选用匹配的一体化防雷设备,所选用设备的性能参数必须满足二次设备防雷要求,其中交流电源浪涌保护器的残压必须低于700V;三是建立必须的全保护模式,按照其远近端分类标准对其进行综合保护。
3.4集中式数字化保护设备的状态监测
智能变电站二次设备当中,设置了集中式保护设备,从而使得整个系统具有多台IED功能,如对线路保护进行测控等,为方便状态监测的进行,一般通过双套保护的手段,对其进行配置。从智能变电站二次设备状态监测的角度来说,由于对该设备进行了应用,有效减弱了监测的难度。如监测某条通道的状态,配置方式以双套保护为主,能够通过比较的方式,完成整个状态监测工作,具体来说,首先通过间隔的整理与分析,确定出各间隔之间的比值,若比值超出相应的标准,将会产生警报,以表明该通道出现了问题。同时还能够通过对比goose数据,对goose通道状态进行监测。此外,由于智能变电站二次设备状态监测中采用了双套保护配置模式,还提升了设备自检能力,不仅提高了监测效率,而且还降低了人员的任务量。
结语
综上所述,智能变电站作为科学技术快速发展的产物,对电力行业以及社会的发展均具有重要意义。而二次设备作为智能变电中的重要组成部分,直接关系着整个变电站的运行,所以,想要确保整个智能变电站正常的运行,必须要提升二次设备运行状态监测的效果。
参考文献:
[1]孙莉君,董科研,许晓峰,等.智能变电站二次设备故障诊断系统的研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2016,12(01):55-60.
[2]汪希伟,李超,郭启伟,等.智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统研究[J].山东电力技术,2017,44(02):55-57.
[3]张一茗,余亚东,李少华,等.智能变电站断路器与二次设备融合技术深化研究及装置研制[J].电子产品世界,2017,24(07):66-70.