智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)技術(shù)

陳亞軍

摘 要：隨著社會的進(jìn)步以及人們生活水平的提高，電力在當(dāng)下時代已經(jīng)成為不可或缺的能源，無論是社會各界進(jìn)行生產(chǎn)，或是人們?nèi)粘Ｉ?，其中的電器設(shè)備、燈管照明等對于電力資源的需求日益提高，與此同時，智能變電站的建設(shè)日益增多，為了能夠提高智能電網(wǎng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，首要目標(biāo)則是優(yōu)化繼電保護(hù)設(shè)備，通過對故障的預(yù)警和防范，為智能變電站的工作帶來保障，進(jìn)而為社會輸送更加穩(wěn)定可靠的電力能源，所以本文針對智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)技術(shù)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)系統(tǒng);狀態(tài)檢修

1、引言

近年來，隨著電網(wǎng)快速建設(shè)，越來越多的智能變電站投入運(yùn)行。區(qū)別于傳統(tǒng)變電站中的保護(hù)裝置，智能站的繼電保護(hù)裝置有著很大改變，其運(yùn)行維護(hù)手段也不能一概而論。目前，將狀態(tài)檢修應(yīng)用于一次設(shè)備方面的研究和實(shí)踐成果頗豐。在借鑒此經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了智能站繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修策略，可以為智能變電站繼電保護(hù)裝置狀態(tài)檢修工作的開展提供了理論支持和實(shí)踐基礎(chǔ)。

2、智能變電站概述

智能變電站的功能更加全面，工作優(yōu)勢明顯，以下將從三個角度入手進(jìn)行分析：（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，在傳統(tǒng)變電站當(dāng)中，雖然具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但由于其特點(diǎn)并不明顯，在一次和二次設(shè)備之間多數(shù)以采用電纜的硬接點(diǎn)、后臺的通信方式為主要采集和傳輸信息的手段，所以工作效率較低，而反觀智能變電站，由于每個設(shè)備之間都與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互連通，所以各層均使用網(wǎng)絡(luò)方式對信息進(jìn)行收集和傳輸，所以信息的共享效果較好，能夠極大程度的提高電網(wǎng)的智能化水平。（2）二次設(shè)備的布置方式，在傳統(tǒng)變電站當(dāng)中，二次設(shè)備的布置方式主要是通過微機(jī)保護(hù)，將交流的輸入組件、A/D轉(zhuǎn)換組件、保護(hù)邏輯CPU、開入/開出等組件集成到一起，而智能變電站的二次設(shè)備布置方式僅需要對一次設(shè)備和二次設(shè)備重新進(jìn)行定位，將保護(hù)裝置交流的出入組件與A/D轉(zhuǎn)換組件結(jié)合成為一個合并單元，并將其放在就地的TA和TV周圍。（3）保護(hù)接口，傳統(tǒng)變電站的保護(hù)接口兼容度較低，從實(shí)際情況來看，多數(shù)傳統(tǒng)變電站僅能夠支持5A或100V類模擬量接口，所以相對具有一定局限性，而智能變電站的保護(hù)接口除卻能夠支持點(diǎn)對點(diǎn)模式外，還能夠支持GOOSE模式下SV和GOOSE模式下接口，所以工作相對靈活高效。

3、智能站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修策略

3.1 繼電保護(hù)運(yùn)檢新模式

傳統(tǒng)運(yùn)檢雖然有種種弊端，但并不是所有傳統(tǒng)運(yùn)檢項(xiàng)目都可以被某些在線運(yùn)檢方法所取代，在線運(yùn)檢相對于傳統(tǒng)運(yùn)檢而言也有評價盲區(qū)。因此亟待建立繼電保護(hù)運(yùn)檢新模式，以彌補(bǔ)兩種運(yùn)檢方法的缺陷，發(fā)揮各自的優(yōu)勢?；谛畔⒐蚕淼睦^電保護(hù)新體系，結(jié)合傳統(tǒng)運(yùn)檢與在線運(yùn)檢的異同點(diǎn)，本文嘗試探索繼電保護(hù)運(yùn)檢的新模式。當(dāng)一次系統(tǒng)無故障的情況下，信息采集單元根據(jù)站控層、過程層以及SCD文件獲取狀態(tài)信息，主要為設(shè)備狀態(tài)信息，并根據(jù)這些信息實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的設(shè)備在線運(yùn)檢，如果有設(shè)備異常則發(fā)送異常告警信息;而對于裝置外觀、回路絕緣電阻等無法通過在線運(yùn)檢實(shí)現(xiàn)的日常巡視和定檢項(xiàng)目，仍然按照“每日一次日常巡視，每三年一次定檢”的周期進(jìn)行。當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)應(yīng)該正確動作，此時信息采集單元主要采集繼電保護(hù)系統(tǒng)的各類運(yùn)行狀態(tài)信息，并結(jié)合保護(hù)配置信息，以在線運(yùn)檢為基礎(chǔ)綜合評價繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 建立狀態(tài)指標(biāo)集

（1）模型計算精度：模糊評價模型主要使用了模糊數(shù)學(xué)理論，在判斷中會受到經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向的作用，主觀性較強(qiáng)，極其容易接收專家經(jīng)驗(yàn)的不良影響，結(jié)果有時會出現(xiàn)較大偏差。但是，比例失效模型是基于統(tǒng)計學(xué)原理的模型，模型中使用了大量的歷史客觀數(shù)據(jù)。基于這些歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的結(jié)果具有較強(qiáng)的客觀性和可靠性，不像模糊評價模型一樣受到專家經(jīng)驗(yàn)的不良影響，精度較高。（2）模型計算速度：模糊評價模型的計算方法運(yùn)用到了權(quán)重集理論，即層次分析法和主成分分析法。計算中各類關(guān)系矩陣較為麻煩，且建立狀態(tài)指標(biāo)的隸屬函數(shù)需要使用專家經(jīng)驗(yàn)，計算速度較慢。而比例失效模型的計算過程中，運(yùn)用到了極大似然估算法，在初值不太好的情況下可能出現(xiàn)不收斂的情況。雖然計算方法相較于模糊評價模型較快，但是出現(xiàn)不收斂的情況勢必會影響計算結(jié)果。

3.3 加強(qiáng)繼電保護(hù)設(shè)備管理力度

由于設(shè)備對于繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)揮功能具有決定性作用，所以電力企業(yè)則應(yīng)當(dāng)從影響設(shè)備的主要因素入手加強(qiáng)管理意識。在繼電保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用當(dāng)中，首先應(yīng)當(dāng)把控設(shè)備采購質(zhì)量，確保設(shè)備能夠達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并符合本變電站工作需求，在設(shè)備安裝完畢后，應(yīng)當(dāng)通過多次調(diào)試，驗(yàn)證設(shè)備的穩(wěn)定性和工作水平，由于設(shè)備長期處于外界環(huán)境工作，所以還應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件等因素，建設(shè)防護(hù)措施，降低風(fēng)險，管理人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的布置和應(yīng)用，提高對設(shè)備故障的發(fā)現(xiàn)能力和解決速度，并且在設(shè)備的使用周期當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)有針對性的制定維修和養(yǎng)護(hù)計劃，對設(shè)備所存在的隱患排查和處理，提高設(shè)備的工作效率和使用壽命。

3.4 裝置硬壓板防誤控制

眾所周知，由于裝置硬壓板特有的性能，不能實(shí)現(xiàn)主動式的防誤控制，只能進(jìn)行人為操作式的防誤控制?；诖颂匦?，可以將其硬壓板應(yīng)用于檢修工作，即檢修環(huán)節(jié)中出現(xiàn)誤投操作時，其硬壓板能發(fā)揮應(yīng)用價值。檢修工作中相關(guān)人員投入或退出硬壓板時，一定要嚴(yán)格按照操作票的步驟來操作。由于將其硬壓板應(yīng)用于檢修會進(jìn)一步影響其聯(lián)系的其他裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，尤其是硬壓板出現(xiàn)誤投現(xiàn)象時，會導(dǎo)致操作系統(tǒng)的閉鎖現(xiàn)象，嚴(yán)重時還會引發(fā)設(shè)備危險事故。因此，相關(guān)人員在應(yīng)用硬壓板時候，要明確硬壓板的應(yīng)用位置、何時才能投入或者退出硬壓板。只有明確具體的硬壓板應(yīng)用位置點(diǎn)，才能在實(shí)際出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時大概找出出現(xiàn)事故的位置和主要原，從而采取針對性的應(yīng)對措施，保障變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。出現(xiàn)硬壓板誤投退事故后，第一時間做出相應(yīng)的風(fēng)險判斷機(jī)制對策，并遵循其風(fēng)險調(diào)控原則實(shí)施多種補(bǔ)救對策，最大限度降低其保護(hù)功能出現(xiàn)閉鎖概率。開展相關(guān)的補(bǔ)救措施時，要進(jìn)一步開展實(shí)時監(jiān)控與投退壓板的環(huán)節(jié)，即從具體的壓板狀態(tài)中觀察其變位信號，根據(jù)發(fā)出的信號狀態(tài)進(jìn)一步開展其風(fēng)險判斷機(jī)制措施，由此得到科學(xué)合理的補(bǔ)救方式，并積極應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置，充分調(diào)整一次、二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。另外，還有最本質(zhì)的方式即應(yīng)用風(fēng)險告警模式，將其不斷輸出到監(jiān)控后臺，以保障手動式操作得到有效輸出。

4、結(jié)束語

綜上所述，不難看出，在新時代我國智能變電站繼電保護(hù)檢測工作也呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，傳統(tǒng)單一節(jié)點(diǎn)排除檢驗(yàn)方式已逐漸被時代所淘汰，時新的智能化檢驗(yàn)方式得到了極為有效的推廣和應(yīng)用。相信隨著智能變電站繼電保護(hù)檢驗(yàn)方法的進(jìn)一步發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)一定能夠給廣大人民提供更加健全、完善的電力服務(wù)。

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