淺析智能變電站二次設(shè)備的運(yùn)行診斷及其調(diào)試

馬文濤+曾智鋒

摘 要：作為智能變電站的二次設(shè)備系統(tǒng)，其具有較好的感應(yīng)能力，對(duì)所有數(shù)據(jù)的接收工作在內(nèi)部即可完成，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)，確保在規(guī)范的操作下完成。但是二次系統(tǒng)在智能變電站中，存在多樣化的故障表現(xiàn)，對(duì)智能變電站造成很大的影響。基于此，本文簡(jiǎn)述了智能變電站二次設(shè)備運(yùn)行的要求，對(duì)智能變電站二次設(shè)備的故障特征、智能變電站二次系統(tǒng)的故障診斷以及智能變電站二次系統(tǒng)的調(diào)試進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次設(shè)備；運(yùn)行要求；故障；特征；診斷；調(diào)試

智能變電站應(yīng)根據(jù)二次系統(tǒng)的需求，提供安全、可靠的診斷方式，解決二次系統(tǒng)中的故障問題，體現(xiàn)故障診斷在智能變電站二次系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前智能變化電站內(nèi)GOOSE的應(yīng)用，更好的確保了其運(yùn)行的安全性。特別是在完成數(shù)據(jù)收集過程中，其采用統(tǒng)一的管理模式來完成，與傳統(tǒng)的變電站具有較大的區(qū)別，利用智能化的管理方式，具有較好的監(jiān)控和保護(hù)作用，有效的確保了信號(hào)傳輸效率的提高。以下就智能變電站二次設(shè)備的運(yùn)行診斷及其調(diào)試進(jìn)行探討。

1智能變電站二次設(shè)備運(yùn)行的要求

1.1基本要求。智能變電站運(yùn)行需要通過網(wǎng)絡(luò)的形式來將電壓電流和出口跳閘開關(guān)有效的連接在一起，因此需要確保網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的穩(wěn)定性，利用后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)來對(duì)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接進(jìn)行有效的調(diào)整和操作，避免其發(fā)生故障。而且在對(duì)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接裝置進(jìn)行檢修時(shí)，需要檢查開關(guān)的開啟狀態(tài)，需要在現(xiàn)場(chǎng)就地進(jìn)行定值整理和壓板等工作，這不僅可以有效地節(jié)約時(shí)間，而且有利于工作效率的提高。

1.2保護(hù)作用。目前智能變電站保護(hù)系統(tǒng)主要以運(yùn)行狀態(tài)、跳閘狀態(tài)和檢修狀態(tài)等三種為主，而這三種狀態(tài)都是通過人為來進(jìn)行控制。這三種狀態(tài)需要提前做好數(shù)據(jù)的設(shè)定工作，從而有效地確保在需要時(shí)狀態(tài)能夠隨時(shí)進(jìn)行開啟，確保各項(xiàng)工作的順利開展。

1.3注意事項(xiàng)。在智能變電站中，壓板會(huì)在許多裝置和設(shè)備上進(jìn)行安裝，這是為能夠確保及時(shí)發(fā)送和接收公文，所以需要確保壓板使用狀況的良好性。同時(shí)還要做好保護(hù)裝置的監(jiān)控工作。在當(dāng)前智能變電站中，一旦保護(hù)裝置和監(jiān)控裝置出現(xiàn)故障時(shí)，則無法有效的完成信號(hào)的切入工作，這樣就導(dǎo)致信號(hào)不能及時(shí)送到后臺(tái)，在這種情況下，就需要依靠GOOSE系統(tǒng)的報(bào)警功能，通過其對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警處理后，后臺(tái)才能接收到故障信號(hào)，并進(jìn)一步對(duì)故障進(jìn)行有效的處理。

2智能變電站二次設(shè)備的故障特征

智能變電站二次出現(xiàn)故障時(shí)，首先需要分析故障特征信息，為故障診斷提供根本性的標(biāo)準(zhǔn)。故障特征信息需要利用在線監(jiān)側(cè)的方式獲取，同時(shí)考慮“三層兩網(wǎng)”的框架狀態(tài)，對(duì)二次系統(tǒng)實(shí)行在線監(jiān)側(cè)。在線監(jiān)側(cè)在二次系統(tǒng)中的應(yīng)用，利用智能決策的方式，一方面監(jiān)側(cè)二次系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，另一方面診斷二次系統(tǒng)的故障信息。在線監(jiān)側(cè)下的故障特征信息，有利于消除故障診斷中的盲點(diǎn)，強(qiáng)化落實(shí)自檢功能，故障特性信息集中在3個(gè)方面：保護(hù)系統(tǒng)：保護(hù)元件監(jiān)視，輸入回路監(jiān)視、操作回路監(jiān)視、終端文件監(jiān)視；通信系統(tǒng)，通信協(xié)議監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)配置監(jiān)視；入侵控制系統(tǒng)，無效網(wǎng)絡(luò)訪問、物理訪問終端、畸形報(bào)文、資源耗竭、非法訪問，全面獲取故障特征信息。

3智能變電站二次系統(tǒng)的故障診斷分析

3.1智能變電站二次系統(tǒng)故障診斷結(jié)構(gòu)分析。主要以專家系統(tǒng)為主，構(gòu)建出專家系統(tǒng)的診斷結(jié)構(gòu)。專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括四個(gè)模塊：數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)在線監(jiān)側(cè)及故障診斷的信息，為故障診斷提供可用的參數(shù)信息，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以劃分為動(dòng)態(tài)與靜態(tài)結(jié)構(gòu)，分別負(fù)責(zé)配置參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)；知識(shí)庫，此結(jié)構(gòu)是專家系統(tǒng)的核心，也是故障診斷的集合模塊，其可執(zhí)行推理、計(jì)算等，知識(shí)庫執(zhí)行專家系統(tǒng)的表達(dá)，以便故障診斷系統(tǒng)能夠診斷出二次系統(tǒng)潛在的故障；人機(jī)接口，主要是連接二次系統(tǒng)與專家系統(tǒng)的設(shè)備，確保專家系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確判斷二次系統(tǒng)的故障；推理機(jī)，是專家系統(tǒng)的控制部分，可以分析二次系統(tǒng)的異常信息，利用專家系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)規(guī)則，診斷出二次系統(tǒng)的故障。

3.2故障診斷模型。故障診斷模型可以全面監(jiān)督系統(tǒng)的運(yùn)行，發(fā)揮保護(hù)和控制的作用，如果二次系統(tǒng)發(fā)生故障，診斷模型會(huì)立即發(fā)出故障警告，將警告信息迅速傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)內(nèi)，提供故障分析的依據(jù)。故障診斷模型可以按照故障特征信息，診斷出二次系統(tǒng)和診斷故障的關(guān)系，在專家系統(tǒng)的分析下得出故障結(jié)論。

3.3故障診斷方法。故障診斷方法有：配置診斷方法，用于診斷二次系統(tǒng)內(nèi)智能設(shè)備的配置故障，如側(cè)控配置、開關(guān)配置等，配置診斷方法利用通信報(bào)文的方式提供診斷信息，二次系統(tǒng)各類配置診斷都可利用報(bào)文的方式體現(xiàn)，確保配置診斷的全面性；IED裝置診斷方法，此類診斷方法主要分為兩個(gè)部分，第一是通信中斷的診斷方法，第二是功能異常的診斷方法；通信網(wǎng)絡(luò)異常診斷方法；綜合診斷方法，用于診斷二次系統(tǒng)內(nèi)的誤動(dòng)和拒動(dòng)故障，避免擴(kuò)大停電的范圍，有利于提高二次系統(tǒng)的可靠性。

3.4故障診斷推理。智能變電站二次系統(tǒng)故障診斷推理可以分為三個(gè)部分：規(guī)則推理，全面分析二次系統(tǒng)內(nèi)中的已知信息，與知識(shí)庫內(nèi)的條件匹配，找出匹配成功的信息，此類信息表達(dá)了二次系統(tǒng)的故障，規(guī)則推理必須以二次系統(tǒng)的原始信息為主，由此才能推理出精確的信息；精確推理法，此類推理方法在二次系統(tǒng)故障診斷中具有適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，不局限于任何條件限制，能夠準(zhǔn)確的推理出已經(jīng)出現(xiàn)故障的設(shè)備，方便檢修人員維護(hù)；產(chǎn)生式推理，主要是深化事實(shí)到推理或推理到事實(shí)的過程，二次系統(tǒng)內(nèi)的智能設(shè)備非常有限，產(chǎn)生式推理基本不需要告警信息即可找到故障的根源。

4智能變電站二次系統(tǒng)的調(diào)試

4.1單體調(diào)試。單體調(diào)試集中在間隔層，智能變電站二次系統(tǒng)故障診斷下的單體調(diào)試的內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，檢查網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)內(nèi)的連接線路及性能，確保其滿足二次系統(tǒng)的要求，規(guī)范上電檢查的過程；智能終端，確定智能變電站二次系統(tǒng)達(dá)到安全接地的狀態(tài)，各項(xiàng)回路均正常，尤其是調(diào)試GOOSE報(bào)文功能，確保智能終端的穩(wěn)定性；保護(hù)單元，調(diào)試保護(hù)單元內(nèi)的邏輯功能，保障各項(xiàng)信息都可實(shí)現(xiàn)安全的交互，還要證明二次系統(tǒng)的檢查參數(shù)，排除異常信號(hào)的影響。

4.2分系統(tǒng)調(diào)試。分系統(tǒng)調(diào)試在單體調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)試，強(qiáng)化智能變電站二次系統(tǒng)的性能，降低故障發(fā)生的幾率。分系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：監(jiān)控調(diào)試，檢查并調(diào)試二次系統(tǒng)的各個(gè)層面，利用邏輯驗(yàn)證的方式保障二次系統(tǒng)的穩(wěn)定性，利用監(jiān)控調(diào)試完善二次系統(tǒng)的故障處理；繼電保護(hù)調(diào)試，繼電保護(hù)是二次系統(tǒng)故障診斷的核心，其與監(jiān)控系統(tǒng)存在很大的連接性，根據(jù)二次系統(tǒng)故障診斷的結(jié)果，調(diào)試?yán)^電保護(hù)系統(tǒng)，以此來提升繼電保護(hù)的水平；遠(yuǎn)動(dòng)通信調(diào)試，可以提升變電站智能化的水平，最大程度地消除二次系統(tǒng)中的故障隱患；對(duì)時(shí)調(diào)試，用于保障智能變電站二次系統(tǒng)的同步性，降低故障診斷方法應(yīng)用的復(fù)雜性。

5結(jié)束語

二次系統(tǒng)對(duì)智能變電站的運(yùn)行具有保護(hù)作用，對(duì)其故障進(jìn)行診斷，可以保障智能變電站的安全運(yùn)行。同時(shí)確保智能變電站二次系統(tǒng)具備高效率、高質(zhì)量的運(yùn)行，進(jìn)而維護(hù)智能變電站的安全性。

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