智能变电站二次系统改进及发展

智能变电站二次系统改进及发展

杨洁

国网山西省电力公司临汾供电公司计量室山西省临汾市041000

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的电力工程的发展也越来越迅速。智能化技术在电力系统中的广泛应用，推动了电网的发展。分析目前智能变电站二次系统的组成和应用情况，确定将改进测控、保护装置，智能终端，信息一体化平台等方面作为革新二次系统的方案，并将该方案在实际情况中应用，同时提出二次系统的发展方向，为智能变电站二次系统革新和应用提供参照。

关键词：智能变电站；二次系统；改进及发展

引言

对于电网中的智能变电站二次系统来说，其在实际的运行过程中总是或多或少的存在着一定的故障问题，而这些故障问题在一定程度上对变电站会产生不利的影响。为了能够更有效的避免这些问题，变电站就必须以二次系统的需求为主要依据，从而提供出更为安全的诊断方法，从而将二次系统的故障更好的解决，进而在一定程度上促进智能变电站的正常运行。

1概述

1.1智能电网

电是基本能源，居民生活需要用电，生产要用电，社会的发展更需要用电。目前，国家经济发展迅速，生活、生产和社会步入了电气化时代。变电站可以变换电压，接收并分配电能，同时控制电流流向和调整电压，它作为输电和配电的集结点，通过变压器联系各电压等级电网，所以，变电站在优化电网、安全稳定地供输电能方面起着非常重要的作用。目前，伴随着国民经济的发展，我国电力发展迅速，不断更新电网结构，不断加强电网建设，不断提高电力设备技术，在这个大环境下，保障电力系统能够安全、稳定地传输、分配电能，是目前电力员工的研究方向，如何延长电力系统的使用寿命和周期，提高管理自动化水平，也成为主要的研究课题。在传统变电站的二次系统中，重复采集信息、运行维护投资大、相关制度不太规范、保护装置误动、拒动等问题普遍存在，在这种电力情况下，以设备智能化、信息传输网络化、信息模型及通信协议标准化为特点的由广域保护系统、测量系统、通信系统以及广域监控系统融合成的复杂的一体化的智能变电站二次系统已是必然的趋势，这指明了未来电力系统的发展方向，同时新设备、新资源的理念也得以广泛实施。

1.2智能变电站系统

运行设备在智能化的基础上，对自己进行管理和监控，自我管理和监控能从根本上保证供电系统的安全可靠，同时，自动识别系统的薄弱环节、在线故障预警这些功能，是当前智能系统运行的核心。当前，智能的一、二次设备，自动化管理的通信系统以及相应的管理工序是变电站运维管理最基本的管理措施和应用方式。伴随着不断发展的科学技术，智能变电站技术也日趋成熟，为目前智能电网的发展提供保障。

2智能变电站二次系统中常见的一些故障问题

智能变电站系统中应用着很多二次设备，主要是因为二次设备在变电站中有着相对比较复杂的运行方法，除此之外，还会受到IEC61850此规约的影响作用，因而变电站二次系统极其容易出现多种多样的问题，这在一定程度上增加了检修系统的困难程度。对于智能变电站二次系统来说，其中所存在的一些比较常见的一些故障问题主要可以从以下几方面进行考虑：

2.1智能终端处的故障问题

对于智能变电站二次系统来说，其在智能终端处的故障问题主要表现在：智能终端处的信号所存在的表现状态有部分是处于没有操作状态的，但是系统内的信息表现形式则为“装置闭锁”，因而会使得智能终端处难以进行正常性的恢复。智能终端处的故障问题不是由于装置本身的原因造成的，而是因为对定值的设置不够正确所引起的，通过使用调试工具进行检修的过程中发现这一故障问题属于报文故障，那么相应的我们就需要重新设定智能终端的数据，只有在此基础上才能够完成复归操作。

2.2母差保护方面的故障问题

对于智能变电站二次系统来说，其在母差保护方面的故障问题主要表现在：如果智能变电站二次系统是在正常的状态下运行，那么它将会提示相应的告警信息，将母差保护装置所出现的失电情况给予一定的提示，虽然这个故障能够在极短的时间内就快速的恢复到正常的情况，但是这个故障对于智能变电站二次系统具有非常明显的影响作用，因此，如果系统中出现这类的故障问题，相关的工作人员就需要详细的检查该电源系统，通过查看来探索该故障产生的原因是不是因为电源出现了某些问题。

2.3GOOSE通信发生中断的问题

在智能变电站二次系统进行送电的过程当中，相关的工作人员会对刀闸以及开关设备等进行相应的操作，如果工作人员在进行操作的时候，二次系统内的相关设备并没有出现相应的变化，那么系统的后台将会对故障进行报错相应提示，提醒工作人员出现了GOOSE在通讯方面的故障问题。该种类型故障是由于通信问题而出现的，通信失效问题出现的主要原因有以下两种：其中一个是硬件连接方面的故障；另外一种则是通信设置方面的故障，通信失效问题的发生会进而导致通信中断故障。检查该种故障的时候，工作人员会发现虽然通信的设置情况都是处于正常的状态，但是在系统电源的插件上则存在松动的情况，这样就使得系统中的拉合刀闸达不到供电方面的规范标准，这样就使得GOOSE插件得不到来自于电源方面的电力支持，进而就使得系统出现了通信中断的故障问题。

3智能变电站二次系统改进

3.1故障诊断的相关推理

为了能够更加准确的诊断出二次系统中的故障，应该以二次系统的运行状态为主要依据对系统的故障进行相关孩子诊断以及推理。故障诊断的相关推理过程主要包括以下三种类型：第一种类型是对规则的推理，通过分析智能变电站二次系统的相关信息，进一步将分析过程所得到的结果与知识库的相关条件进行匹配。第二种类型是精确的推理法，在故障诊断的过程中应用到这种推理法是具有很明显优势的，因为这种推理方法可以更加准确的推理出来二次系统当中发生故障的设备，从而更有利于工作人员的相关检修工作。第三种类型是产生式的推理，这种推理方法可以进一步深化事实的相关保障，从而方便工作人员更迅速的找到发生故障的源头。

3.2故障诊断的系统结构

在智能变电站二次系统中的诊断模型，通常情况下是以专家系统为主，并在其中建立起相应的专家系统诊断结构。其中，第一个模块是数据库。对于数据库来说，其主要包括以下几种功能：第一个功能是数据库具备储存信息的功能，可以将在线监测到的诊断信息储存起来；第二个功能是数据库可以为诊断过程提供相应的参数信息。此外，数据库的结构主要包括以下两种：第一种结构是动态结构，该结构主要负责的是配制参数；第二种则是静态结构，该结构主要负责的是状态参数。第二个模块指的是知识库。在专家系统当中，知识库可以说是其中的核心部分，其主要作用是进行推理以及相应的计算。专家系统可以依靠知识库来进行一定的表达，从而能够对二次系统中所出现的故障进行更全面的诊断。

3.3故障录波与网络记录分析应用

目前，智能变电站由网络报文记录装置和故障录波装置相互配合来记录故障，网络报文记录装置主要是建立原始报文记录，故障录波装置主要是记录原始报文记录，从而实现记录和诊断一次设备异常数据，当站内发生故障时，综合分析二者采集到的故障数据，能够更准确地分析出故障原因。网络报文的预警记录和暂态录波信息通过统一的数据源，不但节约了变电站内的屏柜空间，而且实现了暂态录波与原始报文数据的分析对比，报文记录子系统记录了过去发生的异常报文日志，这些历史数据可以实时提取，这样就建立了原始报文数据与暂态录波数据之间的索引关系，实现了对比数据后对数据的综合分析。

结语

智能变电站搭建了共享全站信息的数字化平台，通过智能化的一次设备、网络化的二次设备，实现自动采集、整理、分析各类设备海量的监测数据，从根本上提升变电站的自动化水平。智能变电站与传统综自变电站相比发生很大的变化，在电网发展中具有很大优势，但目前智能变电站存在例如智能化一次设备配套方面的滞后、设备的状态监测功能实用性、可靠性等方面存在不足等问题。

参考文献：

[1]倪敬敏，何光宇，等.美国智能电网评估综述[J].电力系统自动化，2010，8（04）：67-69.