淺析智能電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)維要點(diǎn)

引言

我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)二次設(shè)備的運(yùn)維非常重視,根據(jù)二次設(shè)備實(shí)際工作需求形成了數(shù)字化、智能化運(yùn)維監(jiān)測(cè)體系,對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),有效降低了設(shè)備故障率。同時(shí),針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)開(kāi)展對(duì)應(yīng)的二次設(shè)備日常巡檢和維護(hù),大大減少了運(yùn)維人員工作量,提升了設(shè)備運(yùn)行的可靠性,已經(jīng)成為新時(shí)期智能電網(wǎng)建設(shè)的重中之重。

1智能電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)維需求分析

傳統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)主要通過(guò)人工巡檢和視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),不能進(jìn)行關(guān)鍵線路、設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集,整體監(jiān)測(cè)效果較差。而智能電網(wǎng)在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了設(shè)備升級(jí),完成了定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集,且借助數(shù)據(jù)采集裝置、繼電保護(hù)裝置、微機(jī)系統(tǒng)等形成高度集成的電網(wǎng)體系,輸配電安全系數(shù)明顯提升。

在智能電網(wǎng)中二次設(shè)備的運(yùn)維工作需實(shí)現(xiàn)可視化運(yùn)維、定制化檢修和智能化管理的目標(biāo),如表1所示,尤其在智能化中需構(gòu)建虛擬監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)和智能診斷。

表1智能電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)維的三維目標(biāo)

2智能電網(wǎng)二次設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

構(gòu)建智能電網(wǎng)二次設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí),需要結(jié)合設(shè)備自檢功能和自控特征合理開(kāi)展信息分層、數(shù)據(jù)描述和服務(wù)接口對(duì)接,形成完整的信息交互系統(tǒng),保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。

（1）信息分層。智能電網(wǎng)二次設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要包括站控層、間隔層和過(guò)程層三部分。站控層主要為監(jiān)控計(jì)算機(jī),能對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理:間隔層主要為CsC-101線路保護(hù)裝置,能檢測(cè)智能電網(wǎng)線路運(yùn)行狀態(tài):過(guò)程層主要為互感接口、操作開(kāi)關(guān)及輸配電保護(hù)元件,能及時(shí)控制異常運(yùn)行線路。目前,我國(guó)二次設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要通過(guò)1EC61850實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化信息分層設(shè)置,借助后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)機(jī)、信息保護(hù)系統(tǒng)、主站/廠站系統(tǒng)等完成數(shù)據(jù)集成處理,能在智能電網(wǎng)出現(xiàn)異常信號(hào)后及時(shí)閉鎖后臺(tái)。

（2）數(shù)據(jù)描述。智能電網(wǎng)二次設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)描述的過(guò)程中需要依照數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)一建模,從數(shù)據(jù)狀況出發(fā)設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象格式,確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的順利傳輸。我國(guó)二次設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的一般數(shù)據(jù)描述主要選用1EC61850標(biāo)準(zhǔn),在該基礎(chǔ)上確定各服務(wù)終端的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型,分析變電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)對(duì)象,并設(shè)置相應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn)。為此,可以依照數(shù)字化處理要求設(shè)置為"面向點(diǎn)"的抽象描述方式。如依照103規(guī)約中的信息對(duì)象描述要求,完成信息數(shù)據(jù)源的匹配,確定數(shù)據(jù)接收方及對(duì)應(yīng)的智能電網(wǎng)工作量,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和交互,以降低數(shù)據(jù)管理的難度,提升系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)效益。除此之外,在描述設(shè)置的過(guò)程中還需要強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)自描述標(biāo)準(zhǔn),依照1EC61850中面向?qū)ο蟮淖悦枋鲋笜?biāo)設(shè)定對(duì)象屬性,以保證智能電網(wǎng)能夠順利實(shí)現(xiàn)信息交互。

（3）接口服務(wù)。智能電網(wǎng)二次設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口服務(wù)設(shè)置的過(guò)程中主要通過(guò)ACs1標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。該標(biāo)準(zhǔn)明確了各接口型號(hào)標(biāo)準(zhǔn),并依照通信及應(yīng)用層協(xié)議需求設(shè)置接口通信規(guī)約,以保證其通信能夠順利實(shí)現(xiàn)。智能電網(wǎng)主要為C1ient/server通信服務(wù)模式,通過(guò)智能數(shù)據(jù)采集完成Peer-to-Peer的信息獲取,確定二次設(shè)備運(yùn)行時(shí)的通信數(shù)據(jù)。與此同時(shí),還對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的GoosE服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)定,確定智能電網(wǎng)中模擬量、數(shù)字量的采集指標(biāo),以全面提升監(jiān)控系統(tǒng)通信效益。以1EC61850中的標(biāo)準(zhǔn)而言,二次設(shè)備監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展時(shí)能夠通過(guò)ACs1接口設(shè)定映射,對(duì)協(xié)議站進(jìn)行訪問(wèn),從而完成各項(xiàng)服務(wù)需求。

3智能電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)維工作的開(kāi)展

（1）狀態(tài)檢查。對(duì)間隔裝置檢修狀態(tài)進(jìn)行檢查,確定TEsT位保護(hù)狀態(tài)的有效性。對(duì)存在問(wèn)題的TEsT位要重新設(shè)置GoosE發(fā)送,觀察GoosE狀態(tài),確定GoosE是否能夠?qū)崿F(xiàn)二次設(shè)備的防誤動(dòng)。在系統(tǒng)接入電子式傳感器后可以適當(dāng)對(duì)智能電網(wǎng)旁路進(jìn)行調(diào)整,將旁路代替主路,保持雙套運(yùn)行,以最大限度降低主變系統(tǒng)故障對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行的影響。此外,還需要強(qiáng)調(diào)母差保護(hù)。一般母差保護(hù)過(guò)程中首先要對(duì)線路中的光纖進(jìn)行調(diào)整,將其與母差保護(hù)柜和母差保護(hù)子站之間連接,完成通信網(wǎng)的構(gòu)建。要對(duì)線路中的母差保護(hù)運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè),測(cè)試母差保護(hù)是否能夠正常運(yùn)行,對(duì)運(yùn)行異常的保護(hù)裝置需要進(jìn)行調(diào)整或更換。

（2）診斷報(bào)告。二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)過(guò)程中需要依照狀態(tài)檢查結(jié)果形成相應(yīng)的智能告警,可以結(jié)合具體狀況分別設(shè)計(jì)為分級(jí)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(shù)據(jù)、區(qū)域異常數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)三部分內(nèi)容。故障定位數(shù)據(jù)主要借助GPRs和G1s技術(shù)實(shí)現(xiàn),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)裝置和系統(tǒng)裝置快速定位:異常數(shù)據(jù)一般為開(kāi)關(guān)量狀況數(shù)據(jù)、正常倒閘操作回路數(shù)據(jù)、模擬量數(shù)據(jù)、錄波數(shù)據(jù)、保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)、GoosE返校數(shù)據(jù)等:風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)主要是依照專家系統(tǒng)評(píng)估對(duì)上述異常情況導(dǎo)致智能電網(wǎng)運(yùn)行中斷的可能性,從風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)、風(fēng)險(xiǎn)程度、風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性等多維度實(shí)現(xiàn)快速風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,形成風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案。

(3）分析存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中需要設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)報(bào)文檢測(cè)器,依照新時(shí)期智能電網(wǎng)運(yùn)行需求實(shí)現(xiàn)改造和升級(jí),以全面提升通信監(jiān)測(cè)效益。一般網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)過(guò)程中要對(duì)通信記錄及分析系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建,通過(guò)以太網(wǎng)將通信記錄儀和分析儀連接,形成完整的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。上述網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)χ髡局蠱Ms網(wǎng)的報(bào)文進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,確定報(bào)文的有效性、可靠性,并多層監(jiān)測(cè)GoosE網(wǎng)狀態(tài),確定特殊sMV數(shù)值,進(jìn)行故障區(qū)域評(píng)估,實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時(shí)定位。與此同時(shí),還面向用戶提供查詢及統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù),對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,全面提升了系統(tǒng)故障維護(hù)成效。

(4）運(yùn)維處理。依照告警信息及分析存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)智能電網(wǎng)二次設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確把握,形成日常巡檢方案、重點(diǎn)設(shè)備巡檢方案、設(shè)備點(diǎn)檢項(xiàng)目等,制定合理的檢修周期,提升二次設(shè)備運(yùn)維的針對(duì)性、合理性和科學(xué)性。

4結(jié)語(yǔ)

二次設(shè)備作為智能電網(wǎng)的重要組成部分,對(duì)電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有非常積極的意義。在二次設(shè)備運(yùn)維過(guò)程中需要利用好智能電網(wǎng)的自我監(jiān)測(cè)和調(diào)控功能,形成系統(tǒng)化、集成化的監(jiān)測(cè)體系,在可視化技術(shù)和智能診斷技術(shù)基礎(chǔ)上完成設(shè)備狀態(tài)的檢查,從根本上提升智能電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益,實(shí)現(xiàn)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的優(yōu)化和升級(jí)。