繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)構(gòu)建研究

摘 要：文章在充分分析現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)之上，分析了繼電保護(hù)二次回路的優(yōu)勢(shì)，分別從系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用、系統(tǒng)建設(shè)功能、開關(guān)量輸入二次回路狀態(tài)在線檢測(cè)、模擬量的狀態(tài)監(jiān)測(cè)角度深入研究了系統(tǒng)架構(gòu)，并結(jié)合電力系統(tǒng)暫穩(wěn)態(tài)分析對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建的實(shí)用性進(jìn)行了驗(yàn)證，以滿足繼電保護(hù)設(shè)備維護(hù)、電測(cè)技術(shù)監(jiān)督、遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備管理、消防報(bào)警控制系統(tǒng)以及低壓380V系統(tǒng)的日常維護(hù)與消缺管理等正常工作開展的需要。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次回路；狀態(tài)檢修

1 背景與現(xiàn)狀分析

目前，伴隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展以及電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于電力供應(yīng)的質(zhì)量性能以及安全性能、高效性能都提出了新的要求，我國(guó)電力系統(tǒng)的檢修體制經(jīng)歷了長(zhǎng)久的以檢修規(guī)程為依據(jù)的預(yù)防性體制階段，而在電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中仍存在著一定的盲目性及缺陷，對(duì)系統(tǒng)性能的提升產(chǎn)生不利影響。通過(guò)近年來(lái)電力系統(tǒng)的規(guī)?；母?，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)構(gòu)建取得了一定的成效，但要確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備性能以及二次回路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)做進(jìn)一步的優(yōu)化。電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制精度的進(jìn)一步提升一般通過(guò)繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)構(gòu)建得以實(shí)現(xiàn)，在提升電力自動(dòng)化水平的同時(shí)，有效地保障了電力供應(yīng)質(zhì)量及安全性能。

2 繼電保護(hù)二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

2.1 繼電保護(hù)二次回路的安全性能優(yōu)勢(shì)

繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)是建立在現(xiàn)代化發(fā)展的技術(shù)裝置的基礎(chǔ)之上，較高的科技化層次保障了繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)的運(yùn)行安全性能，最大限度地降低了故障發(fā)生率，且易于后期系統(tǒng)監(jiān)控以及維護(hù)，有效地預(yù)防各類突發(fā)安全狀況的發(fā)生。

2.2 繼電保護(hù)二次回路的經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)勢(shì)

繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單，可操控性強(qiáng)，占地面積小，因此裝置成本較低，具備較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性能；同時(shí)，自動(dòng)化程度的提升也進(jìn)一步解放了人力，使后期系統(tǒng)檢測(cè)維護(hù)更加便捷高效，有利于成本控制。

2.3 繼電保護(hù)二次回路的性能優(yōu)勢(shì)

繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)有利于保障電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的精確性要求，保障設(shè)備高性能運(yùn)行，在對(duì)基礎(chǔ)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)深入分析的基礎(chǔ)之上，可以進(jìn)一步有針對(duì)性地提出系統(tǒng)優(yōu)化舉措，提升系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠性能的同時(shí)，極大地降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本，提升設(shè)備利用率。

2.4 繼電保護(hù)二次回路的自動(dòng)化控制性能優(yōu)勢(shì)

繼電保護(hù)二次回路自控程度高，系統(tǒng)運(yùn)行檢測(cè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了完善的數(shù)據(jù)采集、輸送、分析及反饋體系，且運(yùn)行過(guò)程中采取一系列保護(hù)檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行，較好地保障了系統(tǒng)的運(yùn)行性能。

3 系統(tǒng)構(gòu)建

3.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用分析

本系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地保障了漳山電廠各設(shè)備的安全高效運(yùn)行。系統(tǒng)中繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)鍵在于把握設(shè)備的健康狀況和運(yùn)行可靠度，并需在實(shí)際工程中不斷地加以完善。從本質(zhì)來(lái)講，繼電保護(hù)狀態(tài)檢修[1]就是在電氣二次設(shè)備的設(shè)備臺(tái)帳、運(yùn)行檢修基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)量監(jiān)測(cè)和分析診斷的結(jié)果，科學(xué)地安排檢修間隔時(shí)間和檢修項(xiàng)目的檢修方式，包括了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，設(shè)備狀態(tài)診斷和設(shè)備檢修決策等三方面。

該系統(tǒng)動(dòng)態(tài)循環(huán)的完整過(guò)程實(shí)現(xiàn)了在實(shí)際工程中對(duì)于設(shè)備健康狀況信息的有效把握，通過(guò)系統(tǒng)采集到的信息加以綜合分析處理，更好的指導(dǎo)設(shè)備的運(yùn)行檢修試驗(yàn)工作，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的可靠性。其中最為關(guān)鍵的為對(duì)于信息的綜合分析處理階段，現(xiàn)階段較為普遍的處理方式為在基于論證調(diào)研、借鑒經(jīng)驗(yàn)之上，提取抽象出標(biāo)準(zhǔn)化的表征設(shè)備健康狀態(tài)的狀態(tài)量，并建立合理的算法模型掌握設(shè)備的健康狀態(tài)，比如決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊評(píng)價(jià)等。多樣化的建模方式相配合有利于保障分析的可靠性。

3.2 系統(tǒng)建設(shè)功能介紹

繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)建設(shè)功能[2]是基于七大業(yè)務(wù)板塊之上的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)（包括基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)管理、設(shè)備管理、監(jiān)測(cè)告警、運(yùn)行管理、狀態(tài)檢修檢修管理，檢修管理，決策分析等），可以簡(jiǎn)單概括為：獲取并處理繼電保護(hù)設(shè)備相關(guān)基礎(chǔ)資料、設(shè)備實(shí)時(shí)/歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)等反映設(shè)備健康狀態(tài)的特征參數(shù)，評(píng)價(jià)設(shè)備當(dāng)前健康狀況，對(duì)狀態(tài)劣化和趨勢(shì)不良的設(shè)備及時(shí)發(fā)布狀態(tài)告警消息，并進(jìn)行有效的故障模式和原因的分析，最終通過(guò)綜合優(yōu)化檢修策略模型分析，提出檢修決策建議。

設(shè)備管理是設(shè)備狀態(tài)檢修管理的基礎(chǔ)及管理的對(duì)象；監(jiān)測(cè)告警為狀體評(píng)價(jià)及設(shè)備狀態(tài)趨勢(shì)分析提供了有力的數(shù)據(jù)支撐；運(yùn)行管理為全面評(píng)價(jià)設(shè)備狀態(tài)提供有力數(shù)據(jù)保障；檢修管理主要包括故障診斷、檢修策略、檢修計(jì)劃等方面。結(jié)構(gòu)上的功能分區(qū)有效地保障了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及狀態(tài)檢修工作標(biāo)準(zhǔn)化、高效化進(jìn)行。

3.3 開關(guān)量輸入二次回路狀態(tài)在線檢測(cè)

主要包括保護(hù)接點(diǎn)動(dòng)作型開入量二次回路檢測(cè)以及一次設(shè)備位置狀態(tài)開入量二次回路檢測(cè)兩方面，前者是為有效提升系統(tǒng)在突發(fā)故障情況下運(yùn)行可靠性而引入的直接影響到繼電保護(hù)設(shè)備動(dòng)作的失靈啟動(dòng)保護(hù)、母差以及變壓器保護(hù)等，在系統(tǒng)故障發(fā)生時(shí)失靈保護(hù)啟動(dòng)開入量由“0”變?yōu)椤?”，對(duì)于系統(tǒng)中超時(shí)判斷邏輯的引入可精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)回路狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)；對(duì)于后者，是在當(dāng)前開入量異常頻發(fā)的情況下致力于提升系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的雙通道回路、雙校驗(yàn)方式，繼電保護(hù)裝置可通過(guò)增加部分功能邏輯和開關(guān)量輸入回路實(shí)現(xiàn)對(duì)其一次設(shè)備輔助接點(diǎn)位置狀態(tài)開入回路的檢測(cè)[3]。

3.4 模擬量的狀態(tài)監(jiān)測(cè)

模擬量的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，主要是基于提出的開關(guān)量輸入二次回路狀態(tài)監(jiān)測(cè)之上的并列補(bǔ)充。發(fā)電廠運(yùn)行控制過(guò)程中，開關(guān)量表示0、1的狀態(tài)，也就是合、分，或者有、無(wú)，通、斷。模擬量是實(shí)時(shí)狀態(tài)，并用具體數(shù)值來(lái)反映設(shè)備狀態(tài)的。

同步相量數(shù)據(jù)測(cè)量、傳輸與記錄采用采樣脈沖與GPS時(shí)鐘同步的方式進(jìn)行，開關(guān)量信號(hào)為有源24VDC/48VDC/110VDC/220VDC常開/常閉接點(diǎn)變電站相量測(cè)量裝置采用SMU-1C同步相量管理單元、SMU-1M同步相量測(cè)量控制裝置、GPS時(shí)鐘單元、SMU-1P同步相量輔助分析單元構(gòu)成全嵌入系統(tǒng)。

4 結(jié)合電力系統(tǒng)暫穩(wěn)態(tài)分析驗(yàn)證系統(tǒng)構(gòu)建的實(shí)用性

運(yùn)用目前分析電力系統(tǒng)暫穩(wěn)性問題的主要方式——時(shí)域仿真法對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)用性分析，通過(guò)對(duì)于故障時(shí)及故障后系統(tǒng)方程進(jìn)行數(shù)值積分，在精細(xì)模型的基礎(chǔ)上從而得到非線性微分方程組的近似解。通過(guò)時(shí)域仿真法建立精準(zhǔn)化VC++數(shù)學(xué)模型，編制穩(wěn)定分析程序，對(duì)于該系統(tǒng)構(gòu)建合理性以及功能實(shí)用性進(jìn)行分析，基于關(guān)鍵性參數(shù)的靈敏性分析，該系統(tǒng)的引入可進(jìn)一步提升系統(tǒng)在故障情況下的性能表現(xiàn)，實(shí)用性較強(qiáng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)目前對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)檢修信息化系統(tǒng)的建設(shè)相對(duì)來(lái)說(shuō)仍存在著一系列缺陷，需借助于當(dāng)前高速發(fā)展的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等開發(fā)的，用于支撐繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路的狀態(tài)評(píng)價(jià)的完整信息化電力運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]曲妍，王春光，梅姚，等.繼電保護(hù)設(shè)備及二次回路狀態(tài)檢修系統(tǒng)構(gòu)建[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2013（14）：152-155.

[2]竇永宏，李俊.淺議電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路的檢修與維護(hù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（32）：198-198.

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作者簡(jiǎn)介：呂子岳（1980，10，2-），男，山西省長(zhǎng)治市，漢族，本科，工程碩士，電氣工程師，研究方向：繼電保護(hù)、電測(cè)技術(shù)、線路保護(hù)、勵(lì)磁系統(tǒng)。