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引言

我國智能電網建設對二次設備的運維非常重視,根據二次設備實際工作需求形成了數字化、智能化運維監測體系,對設備運行狀態進行實時監測,有效降低了設備故障率。同時,針對風險項開展對應的二次設備日常巡檢和維護,大大減少了運維人員工作量,提升了設備運行的可靠性,已經成為新時期智能電網建設的重中之重。

1智能電網二次設備運維需求分析

傳統的電網監測主要通過人工巡檢和視頻監控系統實現,不能進行關鍵線路、設備數據的實時采集,整體監測效果較差。而智能電網在傳統電網基礎上進行了設備升級,完成了定點數據采集,且借助數據采集裝置、繼電保護裝置、微機系統等形成高度集成的電網體系,輸配電安全系數明顯提升。

在智能電網中二次設備的運維工作需實現可視化運維、定制化檢修和智能化管理的目標,如表1所示,尤其在智能化中需構建虛擬監測系統,以實現設備的在線監測和智能診斷。

2智能電網二次設備監測系統的設計

構建智能電網二次設備監測系統時,需要結合設備自檢功能和自控特征合理開展信息分層、數據描述和服務接口對接,形成完整的信息交互系統,保證電網安全運行。

(1）信息分層。智能電網二次設備監控系統主要包括站控層、間隔層和過程層三部分。站控層主要為監控計算機,能對系統數據進行計算和處理:間隔層主要為CSC-101線路保護裝置,能檢測智能電網線路運行狀態:過程層主要為互感接口、操作開關及輸配電保護元件,能及時控制異常運行線路。目前,我國二次設備監控系統主要通過1EC+1650實現網絡化信息分層設置,借助后臺監控系統、運動機、信息保護系統、主站/廠站系統等完成數據集成處理,能在智能電網出現異常信號后及時閉鎖后臺。

(2）數據描述。智能電網二次設備監控數據描述的過程中需要依照數據對象進行統一建模,從數據狀況出發設置相應的數據對象格式,確保系統能夠實現數據的順利傳輸。我國二次設備監控系統設計過程中的一般數據描述主要選用1EC+1650標準,在該基礎上確定各服務終端的結構數據模型,分析變電網中的數據對象,并設置相應的邏輯節點。為此,可以依照數字化處理要求設置為"面向點"的抽象描述方式。如依照108規約中的信息對象描述要求,完成信息數據源的匹配,確定數據接收方及對應的智能電網工作量,實現數據的關聯和交互,以降低數據管理的難度,提升系統運行維護效益。除此之外,在描述設置的過程中還需要強調數據自描述標準,依照1EC+1650中面向對象的自描述指標設定對象屬性,以保證智能電網能夠順利實現信息交互。

(3）接口服務。智能電網二次設備監測系統接口服務設置的過程中主要通過ACSI標準實現。該標準明確了各接口型號標準,并依照通信及應用層協議需求設置接口通信規約,以保證其通信能夠順利實現。智能電網主要為Client/Server通信服務模式,通過智能數據采集完成Peer-to-Peer的信息獲取,確定二次設備運行時的通信數據。與此同時,還對監測系統中的GOOSE服務內容進行設定,確定智能電網中模擬量、數字量的采集指標,以全面提升監控系統通信效益。以1EC+1650中的標準而言,二次設備監測工作開展時能夠通過ACSI接口設定映射,對協議站進行訪問,從而完成各項服務需求。

3智能電網二次設備運維工作的開展

(1）狀態檢查。對間隔裝置檢修狀態進行檢查,確定TEST位保護狀態的有效性。對存在問題的TEST位要重新設置GOOSE發送,觀察GOOSE狀態,確定GOOSE是否能夠實現二次設備的防誤動。在系統接入電子式傳感器后可以適當對智能電網旁路進行調整,將旁路代替主路,保持雙套運行,以最大限度降低主變系統故障對智能電網運行的影響。此外,還需要強調母差保護。一般母差保護過程中首先要對線路中的光纖進行調整,將其與母差保護柜和母差保護子站之間連接,完成通信網的構建。要對線路中的母差保護運行狀況進行檢測,測試母差保護是否能夠正常運行,對運行異常的保護裝置需要進行調整或更換。

(2）診斷報告。二次設備運行狀態智能監測過程中需要依照狀態檢查結果形成相應的智能告警,可以結合具體狀況分別設計為分級分類告警、重要告警、頻繁告警等。該告警信息中需要包括故障定位數據、區域異常數據、風險評估數據三部分內容。故障定位數據主要借助GPRS和G1S技術實現,通過現場裝置和系統裝置快速定位:異常數據一般為開關量狀況數據、正常倒閘操作回路數據、模擬量數據、錄波數據、保護動作數據、GOOSE返校數據等:風險數據主要是依照專家系統評估對上述異常情況導致智能電網運行中斷的可能性,從風險項、風險程度、風險嚴重性等多維度實現快速風險評估,形成風險預案。

(3）分析存儲。網絡監測的過程中需要設置好網絡報文檢測器,依照新時期智能電網運行需求實現改造和升級,以全面提升通信監測效益。一般網絡監測過程中要對通信記錄及分析系統進行構建,通過以太網將通信記錄儀和分析儀連接,形成完整的網絡報文監測系統,對智能電網運行過程中的各項數據進行實時監測。上述網絡監測系統能夠對主站中MMS網的報文進行實時分析,確定報文的有效性、可靠性,并多層監測GOOSE網狀態,確定特殊SMV數值,進行故障區域評估,實現故障實時定位。與此同時,還面向用戶提供查詢及統計業務,對故障點進行統計和分析,全面提升了系統故障維護成效。

(4）運維處理。依照告警信息及分析存儲數據對智能電網二次設備的運行狀況進行準確把握,形成日常巡檢方案、重點設備巡檢方案、設備點檢項目等,制定合理的檢修周期,提升二次設備運維的針對性、合理性和科學性。

4結語

二次設備作為智能電網的重要組成部分,對電網安全、穩定運行具有非常積極的意義。在二次設備運維過程中需要利用好智能電網的自我監測和調控功能,形成系統化、集成化的監測體系,在可視化技術和智能診斷技術基礎上完成設備狀態的檢查,從根本上提升智能電網二次設備運行的經濟效益和安全效益,實現我國智能電網建設的優化和升級。