智能变电站二次设备的故障诊断对策思考

智能变电站二次设备的故障诊断对策思考

申燕琨

云南文山电力股份有限公司变电运行所 663099

摘要：智能变电站在智能电网中占据着十分重要的地位，而智能变电站安全稳定运行又会受到站内二次设备可靠性影响，一旦二次设备出现故障情况，势必会对电力系统安全可靠运行带来极大威胁，并且不利于智能电网建设与发展，加强智能变电站二次设备故障诊断对策研究显得十分有必要。本文联系智能变电站体系结构，对故障诊断模型进行细致阐述，并围绕在线监测系统对自检信息诊断、对时信息诊断、通信报文诊断和综合诊断四种方法进行详尽探讨，以更好把握二次设备故障发生情况，并促使智能变电站实际性能和运行稳定性得到切实提高。

关键词：智能变电站；二次设备；故障诊断；对策；思考

在社会经济和科学技术不断发展背景下，我国也加大了电网基础设施建设和完善力度，在更好满足人们用电需求的基础上，智能电网也得到快速发展。而智能变电站作为智能电网核心构成部分，其运行也会受到二次设备在线监测和故障诊断影响，若二次系统具体运行状况精准掌握不够、所出现故障问题未得到及时解决，都会对电网安全可靠运行带来极大影响，因此要做好二次设备故障诊断工作，及时发现二次设备运行存在问题，在及时有效解决的同时，保障智能电网运行效能，在这过程中智能变电站实际性能也能得到明显提升^[1]。鉴于此，对智能变电站二次设备的故障诊断对策展开分析和探讨。

1智能变电站体系结构

图1 智能变电站体系结构

智能变电站的核心构成是内部网络，作为发挥信息共享功能的基础，在变电站稳定可靠运行中有着无法取代的重要地位，并且依托GOOSE和SV技术，可以通过变电站的过程层高质量完成相关通信任务，其体系结构是否科学合理，也会对继电保护可靠性带来极大影响，而智能变电站网络并不是由单一站控层组成，还包含了间隔层和过程层内容，简称为“三层两网”，详尽图1所示。其中过程层属于基础层，操作中主要是由一次设备作为框架，并通过智能设备从旁发挥支持作用，可以高效完成配电、变电等基本工作，电网科学合理运行也能得到有效保障；间隔层作为辅助层，构成较为复杂，实际工作中主要由监控设备承担主要任务，并配合相关保护和故障录波设备，形成完成的体系；站控层作为最顶层，核心任务的开展主要依托自动化系统实现，并搭配通信系统实现变电站设备精准监控和高频率采集监控数据， 整个过程也会对信息实施有效保护^[2]。

2智能变电站二次设备故障诊断模型分析

要想快速完成智能变电站故障诊断工作，就要搭建相应诊断模型，在直观清晰把握故障情况基础上，也为故障维修精准定位奠定良好基础。实际模型搭建过程中，需要对 和 公式加以使用，其中i₁和i₂表示高低压侧电流，u₁和u₂表示高低压侧电压，而 分别代表电压和电流的的广义变化，当一次电压为220kV，并满足二次电压100V条件时，就可以得到N为220/0.1，表示互感器额定变化^[3]。随着智能变电站不断发展，在智能化装置提供支持下，针对所发生的故障问题也能快速完成相应信息判断工作，并在此基础上进行有效处理，以保障电力系统运行安全性和稳定性，其中在故障诊断系统中搭载在线监测技术，当二次设备运行发生故障以后，通常情况下就会有大量报警信息进行汇集，并且故障诊断系统可以在第一时间接收到这些信息，并立即作出反应，在传输相应数据、进行故障诊断和自动分析处理中，促进二次设备故障问题得到及时有效解决，然而考虑到在线监测系统结构较为复杂，具体包含基础诊断、诊断评价、综合诊断和最终结果四个层次，在现实诊断模型搭建中，要想取得理想效果，就要注意对在线监测进行有效应用。

3智能变电站二次设备故障诊断有效方法

3.1自检信息诊断

通过自检信息诊断完成故障分析工作，需要根据诊断目标的不同，将之分为针对设备和针对通信过程两种情况，前者是通过对设备性能开展检测，完成初步故障诊断，后者则是通过通信过程完成故障初步诊断工作，具体实践也表明了针对设备性能诊断方式，实际运用由于造成故障的原因比较多，如：检修压板故障、保护装置失效等，一旦装置出现问题整个系统运行功能都会下降，并对全局运行可靠稳定带来不利影响，这时候通过自检信息诊断，就可以防止这类情况发生，实际操作中也要尽可能的从自身存在不足入手，对潜存故障隐患进行精准判断，并从源头入手对这类故障问题进行妥善解决。而针对通过通信进行故障诊断，则是考虑到智能变电站中多种功能的实现主要通过信息传输，而一旦出现中断情况，如：测量、安全保护等，就会造成整个系统运行瘫痪状况，这时候就可以借助自检信息诊断，对设备是否处于健康合理运行状态进行准确把握，针对出现的异常情况也能及时发现和监测处理^[4]。

3.2对时信息诊断

针对智能变电站中的所有信息，都需要以同一时间断面的数据同步完成相应功能，这时候就可以从对时状态和时钟偏差测量两方面入手，有效完成对时状态监测工作，并以对时报文形式进行传递。各种监测主要包括：（1）对时信号状态监测，不仅可以监测有无信号，还能够对校验码进行检测，以确保对时信号科学准确；（2）对时服务模块运行监测，实际操作中可以从设置时钟是否成功入手，对对时服务状态加以监测；（3）在同步时钟设置装置时间情况下，监测装置时间有无出现非正常跳动情况，也可以通过装置时间连续性完成监测工作。

3.3通信报文诊断

实际操作中，若智能变电站频繁出现通信链路断线、误码率提高等情况，就预示着智能变电站二次设备将要发生故障，这时候注意对异常报文进行分析处理，就可以及时诊断设备异常情况，并采用有效措施加以解决。实际操作中可以对设备通信状态进行监视，实际运行也能利用通信报文对故障的提示功能，在有效解析报文的同时，对有效通信信息进行提取，并在明确通信行为以后把握报文异常情况，这时候透过发出的告警信息也能有效判定二次设备异常，并为异常情况快速有效处置奠定良好基础^[5]。

3.4综合诊断

综合诊断属于全过程诊断，由于这种诊断方式涉及到的内容比较多，并且核心板块为在线监测，实际操作中需要依托在线监测系统发挥作用，对可靠的报警信息进行收集整理，并在此基础上对二次设备实施保护，并将故障问题可能引发的影响控制在最小范围内，甚至还可以通过综合诊断对测控装置保护、智能终端等进行检测，并在得到可行性较高的故障分析结果以后，采用积极有效措施提高智能变电站实际应用性能。

结语：本文是对智能变电站二次设备故障诊断对策的思考，随着现代科学技术不断发展，电网运行中智能变电站应用也愈发广泛，并将智能电网推向了全新的高度。但是在智能变电站运行中，还存在许多风险因素，要保障其稳定可靠运行，就要做好二次设备全方位故障诊断工作，实际操作中可以依托技术先进和功能完善的故障监测系统，以更好把握二次设备运行状态，在减少故障问题发生机率的同时，挖掘智能变电站更大优势，并推动电力事业获得更进一步发展。

参考文献：

[1]薛震.智能变电站二次设备在线监测与故障诊断研究[D].山东大学,2015.

[2]邹翔.智能变电站二次设备故障诊断方法分析[J].中国设备工程,2021,(20):41-42.

[3]罗长,李劲,毛帅,徐超,何涛.智能变电站二次设备在线监测及故障诊断技术[J].中国新通信,2018,20(14):221.

[4]李清,吴奇,余妍,孟婕.智能变电站二次设备在线监测与故障诊断技术[J]. 电子技术与软件工程,2019,(18):246-247.

[5]尹相国,张文,路致远,侯峰,王乐挺.面向智能变电站二次设备的故障诊断方法研究[J].电测与仪表,2020,57(03):39-45.