智能变电站二次设备在线运维管控系统的研究

王亮

摘要：在科技的推动下，智能变电站功能强大，是智能电网的核心构成，在建设期间，需要对变电站设备采取完整的状态评估，才能确保维护检修策略的合理性。继电保护作为主要单元，一旦出现测量电路故障，将会诱发装置动作异常，影响变电站的使用。基于此，本文将基于二次设备检修，对故障状态进行分析，在此基础上，提出变电站故障诊断思路，以此来加强继电保护。

关键词：智能变电站;二次设备;运维

引言

移动互联网、物联网以及移动终端等新技术在智能变电站的广泛应用提升了变电站智能化技术应用水平，智能变电站依靠过程层的智能终端和合并单元设备使用数字光纤与二次设备进行实时通信，彰显了智能变电站显著的技术特点，但智能变电站现行运行维护智能化程度偏低，主要体现在变电站内的二次设备信息管理大都依靠人工管理方式。现行智能变电站的检修主要依靠定期检修及出现故障后的故障抢修，运维智能化程度偏低，导致缺陷故障的处置效率降低，而且会造成非计划停电的风险，同时智能变电站二次回路虚拟化等技术特点，也给日常的维护检修带来了很大的难度，使得二次运检人员对厂家的依赖性更强，因此研究智能变电站的智能化运维方式显得尤为迫切。

1智能变电站运维安全和设备维护存在的问题

设备管理。相较于传统的变电站运维体系和设备管理机制，智能变电站要更加关注一些新型材料的应用效果，避免其运行过程不符合实际管理标准。因为智能变电站要配置现代化电子系统，并且借助远程操作的方式予以控制，这对于替身变电站运行实效性具有重要意义。目前多数智能变电站还存在内部设备管理不到位、安全性不足的问题，究其原因，主要是因为缺乏对安全管控的重视，这就会严重影响输电的速度和信号传递的稳定性[1]。

信息安全与保密。智能变电站中运维安全信息管理工作十分非常关键的环节，综合分析外部环境智能网络，就能获取信号数据的分析结果，利用改正或者是完整度处理等方式维持电力资源输送的稳定性。但是，在实际工作哦中依旧存在信号稳定性不足的现象，这就会对信号产生阻碍作用，使得信号出现异常波动，十分容易受到攻击而出现信息数据泄露的问题。

人员综合素质。运维人员的综合素质决定了整体工作规划的科学性和可靠性，目前出现运维人员水平参差不齐的现象，一些运维人员尽管经验丰富但是对智能化设备的应用管理工作了解程度不够，造成解决方案滞后。尤其是近几年，相关数据表示部分变电站事故的原因就是操作运维人员疏忽，缺乏常规化管控水平，且没有按照安全管理措施的相关规定落实具体工作，必然会制约智能变电站现代化安全发展进程。

2智能变电站二次设备在线运维管控系统

2.1二次设备状态监测

继电保护设备的状态监测原理是将在线运维管控系统主机挂载在变电站站控层MMS网络，二次设备状态监测模块集成在数据管理单元中，数据管理单元的服务器通过对MMS报文的解析获取站控层二次设备的属性信息。通过数据采集单元获取过程层智能终端及合并单元设备属性信息，将站控层的二次设备及过程层的智能设备的属性信息划分为运行状态信息和设备属性信息。通过开放所有评价二次设备状态信息的方式，对二次设备进行全量信息开放需求分析，实现对二次设备的状态评价。全量信息开放需求分析包含设备属性信息分析和运行状态信息分析，通过站控层MMS报文以及有选择性的SV/GOOSE报文获取站内各个保护测控装置、智能终端合并单元装置的配置信息、基本物理属性、自检信息以及设备间的关联等二次设备属性信息流，同时也获取到设备的采样值、定值及压板信息、开关量、实时告警等运行状态信息流，通过数据采集、数据监测、数据分析、数据判断4个过程实时传输到在线运维管控系统上，通过数据管理单元可视化的显示模块实现对二次设备的状态监测。在线运维管控系统通过导入SCD配置文件，将已经储存于外接USB或者拷贝到本装置中的全站配置SCD文件导入解析，并自动生成关联IED信息，自动生成引用信息、变电站间隔信息，并转换为本装置的配置文件，装置断电重启后不用重新导入，直接读取配置文件即可。将装置挂载MMS网运行后，通过解析得到的内部短地址可读取到保护装置各种实时运行数据值，实现以图形和文字相结合的方式将MMS站控层网络结构、保护测控装置采样值、CPU使用率、装置实时温度、光纤保护通道传输的光功率数值、运行定值区及压板关联关系等数据直观地显示出来。

2.2状态监测信息

利用智能变电站继电保护设备的状态检测信息，实现设备信息和计算机之间的信息共享和交流，完成分析和监测数据的工作。智能变电站继电保护状态的检修检测可分为：1）电源信息。指电源的输出电平。2）温度信息。包括运行时的设备温度、装置过程层的光纤衔接处的温度。3）光强信息。包括装置过程层光纤接口的传输光强以及光纤结构的接收光强。4）统计信息。包括实际运行无故障时间、SV统计信息和GOOSE统计信息等。5）自检信息。包括对装置硬件以及回路信息的自检。合并单元和智能终端输出的可用于状态检测的信息有：1）温度信息。包括设备在运营时的内部温度以及装置过程层光纤接口的温度。2）光强信息。装置过程层光纤接口的发送和接收光强等。

2.3自检信息诊断

第一种是借助自检信息诊断，完成故障分析工作，在实际工作中，采取这种诊断方法较为普遍，主要是依据诊断目标的不同，将诊断分为两类，一类是针对设备来说的，通过设备性能检测，完成故障初步诊断，另一类主要是针对通信过程。实际表明，前者造成故障的因素非常繁杂，类型有很多，像比较常见的检修压板故障或者是保护装置失效等。通常情况下，装置出现问题，将会让整个系统功能下降，影响全局运行情况，但是如果选择自检信息诊断模式，便可以规避此类问题，从自身不足出发，对故障精准地判断，从而查找设备功能异常的核心原因，从源头予以解决。通过实践证明，智能变电站中，多种功能的实现主要是依靠信息传输，如果信息传输一旦中断，整个系统将会瘫痪，例如：测量、安全保护等，都是需要依靠信息传输来维持，由此可见，自检信息诊断的可行性。通信网络从某种角度来说，属于数字化的形式，在系统运行中借助采样、闭锁、跳闸等多种途径，完成信息的传导工作。想要确保信息传导的合理性，让报文发送更加精确，需要让设备始终处于健康、合理运行状态，倘若在现实工作中，出现信号中断，如此一来，就会诱发装备故障，想要达到理想状态，此时完全可以借助设备自检功能，对故障信息进行排查。采用自检设备作用显著，一方面能够起到理想监控效果，保证光纤端口精准监控得以实现，满足工作效率提高要求;另一方面，针对报文通道故障，可以立即反应，接收到故障信息，同时发出报警提示，在这样的全方位保障下，设备通信终端情况可以更加详细掌握。

结语

在智能变电站变电运维安全與设备维护工作中，要从全局出发，践行全过程管理控制方案，确保能及时发现问题并解决问题，提升安全运行效率，促进智能变电站全面可持续进步。

参考文献

[1]刘卫权.智能变电站变电运维安全与设备维护技术[J].电子元器件与信息技术，2019，3（09）：109-111.

[2]王磊，陈青，高洪雨，等.基于大数据挖掘技术的智能变电站故障追踪架构[J].电力系统自动化，2018，42（3）：84-91.

[3]唐楚雪，陈德明.基于模糊数学和变权理论的智能变电站二次设备状态估计[J].电气自动化，2018，40（6）：71-73.