電力二次設(shè)備狀態(tài)評估及檢修策略的優(yōu)化探討

張子杭 孫建 張祖恒 馮鑫源 許月娟

摘要：電力二次設(shè)備運(yùn)行過程中，設(shè)備故障問題會對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定造成嚴(yán)重影響，為此應(yīng)就電力二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測與評估，采取有效的檢修策略。本文首先就電力系統(tǒng)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的評估方法進(jìn)行闡述，進(jìn)而探討電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)檢修策略的優(yōu)化方法，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：二次設(shè)備;狀態(tài)評估;設(shè)備檢修

前言：隨著我國電力系統(tǒng)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，人們對于電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與安全性要求業(yè)不斷提高，這種情況下，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)二次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)措施已經(jīng)無法起到其應(yīng)有效果，為此應(yīng)采取有效措施開展電力二次設(shè)備狀態(tài)評估工作，根據(jù)設(shè)備評估結(jié)果采取相應(yīng)的設(shè)備檢修策略。

1.電力二次設(shè)備狀態(tài)評估

對于電力二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估工作，應(yīng)基于IEC61850技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以職能變電站系統(tǒng)為例，這種變電站系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)為“三層兩網(wǎng)”，相較于常規(guī)變電站，智能變電站增設(shè)合并單元、智能終端與交換機(jī)等設(shè)備。本次研究選擇智能變電站系統(tǒng)中的主要二次設(shè)備進(jìn)行性能評估，考慮到不同評估對象及其功能關(guān)聯(lián)性，在二次設(shè)備狀態(tài)評估中將設(shè)備部件、通道監(jiān)測信息、設(shè)備內(nèi)部邏輯中間節(jié)點(diǎn)信息等相關(guān)情況作為評估工作的重要指標(biāo)。

1.1評估指標(biāo)

對于二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估時，考慮到大多數(shù)智能變電站的狀態(tài)評估工作僅能針對單一設(shè)備進(jìn)行，就會導(dǎo)致設(shè)備狀態(tài)評估無法真實(shí)體現(xiàn)系統(tǒng)整體運(yùn)行情況，為此應(yīng)建立健全狀態(tài)評估指標(biāo)體系。本次研究所選取的二次設(shè)備評估指標(biāo)包括：（1）繼電保護(hù)裝置評價指標(biāo);（2）合并單元評價指標(biāo);（3）智能終端評價指標(biāo);（4）交換機(jī)評價指標(biāo)。在確定評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，建立二次設(shè)備評估指標(biāo)體系，以保證在評估工作中能夠就二次設(shè)備整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面反映。

1.2云模型理論

對于智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評估，可采用云模型理論加以實(shí)現(xiàn)。云模型技術(shù)的應(yīng)用，可滿足自然語言中定性概念與定量概念之間不確定性的轉(zhuǎn)換需求，實(shí)現(xiàn)模糊性概念與隨機(jī)性概念的全面融合，通過概念對應(yīng)形成定性與定量的映射，解決現(xiàn)階段常用隸屬函數(shù)迷糊評估存在的不全面問題。本次對于云模型理論的應(yīng)用，以正態(tài)云為基礎(chǔ)，采用梯形云，以通過自然語言加以描述。

1.3二次設(shè)備狀態(tài)的云模型評估方法

首先，確定常權(quán)重。對于電力二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估，應(yīng)從多個層次、多個指標(biāo)入手進(jìn)行綜合評判，基于評估指標(biāo)的重要程度，對指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行客觀分配，開展量化評估工作。其次，建立變權(quán)重系數(shù)。常權(quán)重的確定應(yīng)采用層次分析法加以實(shí)現(xiàn)，常權(quán)重并不會隨著狀態(tài)指標(biāo)量值的變化而發(fā)生變化。二次設(shè)備評估指標(biāo)體系建立的過程中，為切實(shí)體現(xiàn)電力二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評估的真實(shí)性，可采用變權(quán)理論探討設(shè)備綜合狀態(tài)評價中異常狀態(tài)量與低性能指標(biāo)所產(chǎn)生的影響，并根據(jù)其影響情況實(shí)時調(diào)整權(quán)重系數(shù)。劃分設(shè)備狀態(tài)評估等級，進(jìn)而建立隸屬梯形云模型，以題型云模型為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合評估，確定二次設(shè)備整體運(yùn)行的狀態(tài)等級。

2.電力二次設(shè)備狀態(tài)檢修方法

2.1對老舊設(shè)備的檢修工作

電力二次設(shè)備狀態(tài)檢修工作中，應(yīng)著重強(qiáng)化對于老舊設(shè)備的檢修工作，主要原因在于，新的二次設(shè)備所受到的運(yùn)輸與安裝影響，可以在設(shè)備運(yùn)行的初期就得以發(fā)現(xiàn)，而老舊設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中存在的問題則更難發(fā)現(xiàn)。老舊的電力二次設(shè)備，是指部分運(yùn)行時間較長，或已然達(dá)到運(yùn)行壽命的設(shè)備。通常來說，二次設(shè)備運(yùn)行規(guī)律會呈現(xiàn)出浴盆曲線的特征，設(shè)備投入運(yùn)行的初期階段以及設(shè)備即將達(dá)到壽命的最終階段都是設(shè)備故障問題的高發(fā)期，為此就需要充分結(jié)合電力二次設(shè)備的這一特征，采取針對性的設(shè)備檢修手段開展檢修工作。通常采取的二次設(shè)備狀態(tài)檢修方法為，即便即將或依然到達(dá)使用壽命的老舊設(shè)備狀態(tài)評估為正常，也不能對設(shè)備檢修周期加以延長，而應(yīng)按照常規(guī)檢修周期開展檢修工作。如果老舊設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)被的評估水平較低，則應(yīng)當(dāng)縮短檢修周期，增加設(shè)備檢修頻次，以規(guī)避設(shè)備故障對于電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響[1]。

2.2統(tǒng)籌安排設(shè)備檢修工作

電力二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢修工作內(nèi)容復(fù)雜，且系統(tǒng)性強(qiáng)，因此在對其進(jìn)行電力二次設(shè)備檢修時，應(yīng)選擇更加合適的時間進(jìn)行，做好檢修的準(zhǔn)備工作中。檢修電子元件時，避免運(yùn)行開關(guān)，以免對二次設(shè)備電機(jī)造成損害。從更加全面的角度對設(shè)備運(yùn)行情況加以考量，以保證二次設(shè)備檢修效果與工作水平，保證設(shè)備維護(hù)工作的合理性與有效性。對于設(shè)備檢修工作的規(guī)劃與安排，應(yīng)就二次設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行充分考量，采取有效控制措施，通過設(shè)備檢修以保證設(shè)備運(yùn)行處于良好狀態(tài)。

2.3有效排除電磁干擾因素

二次設(shè)備運(yùn)行過程中，電磁干擾因素會影響設(shè)備信息號采集的真實(shí)性，有可能造成設(shè)備保護(hù)誤動與保護(hù)拒動的問題，基于此，應(yīng)就二次設(shè)備電磁干擾問題采取有效的監(jiān)測與管理措施?？刹扇∮行У募嫒菪噪姶艑?shí)驗(yàn)，測試電力系統(tǒng)的敏感器件，從電磁干擾源頭與耦合途徑入手采取有效管控措施。例如，就二次設(shè)備采取接地保護(hù)方法，不同的二次設(shè)備需進(jìn)行不同的接地保護(hù)，對電磁耦合途徑加以阻斷，以起到應(yīng)有的保護(hù)效果。對于重要的微機(jī)保護(hù)措施，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的通訊設(shè)備管理方法，減少對于微機(jī)保護(hù)的干擾，降低電磁干擾影響，避免保護(hù)裝置誤動與拒動情況。

2.4合理解決二次設(shè)備故障

針對電力系統(tǒng)二次設(shè)備的故障問題，應(yīng)明確故障成因，并采取有效措施加以解決。對于保護(hù)裝置而言，一旦該裝置出現(xiàn)故障問題，則應(yīng)及時明確故障原因，向調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行情況反饋，重新啟動保護(hù)裝置，如果裝置可正常運(yùn)行，則恢復(fù)跳閘出口軟壓板，向調(diào)度人員匯報處理結(jié)果。否則也需向調(diào)度人員回報裝置重啟情況，根據(jù)質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整保護(hù)裝置的運(yùn)行模式。

針對智能終端的故障問題，也需明確其故障成因，匯報故障情況，做好安全保護(hù)措施的準(zhǔn)備工作，反饋智能終端重啟情況。如果智能終端出現(xiàn)GOOSE斷鏈現(xiàn)象，則電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置會就GOOSE鍛煉前的設(shè)備情況加以記錄，以避免其他保護(hù)裝置發(fā)送報文，保證保護(hù)裝置應(yīng)有功能。

對于合并單元，應(yīng)采取有效的檢修維護(hù)措施。合并單元具備相對完善的自我診斷功能，當(dāng)二次設(shè)備發(fā)生內(nèi)部異常、通訊異常、單元異常、電壓異常等情況時，合并單元不會發(fā)出錯誤的狀態(tài)信號，可通過合并單元反饋?zhàn)詸z信息與異常信號，由檢修人員細(xì)致分析異常信號，初步完成故障信號的診斷工作，分析采樣報文情況，明確合并單元故障問題，以便于采取有效措施加以處理與維護(hù)[2]。

結(jié)語：綜合以上論述，在對電力二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估時，可合理運(yùn)用云模型技術(shù)保證設(shè)備狀態(tài)評估的準(zhǔn)確性，利用先進(jìn)的技術(shù)手段開展二次設(shè)備的檢修工作，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)避設(shè)備故障對于電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]王月月，陳民鈾，姜振超，齊孟元，練睿.基于云理論的智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)評估[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018，46（01）：71-77.

[2]周宇.二次設(shè)備狀態(tài)評估與檢修技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2015（14）：100.