智能變電站二次設(shè)備的狀態(tài)檢監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

國網(wǎng)中衛(wèi)供電公司 寧夏中衛(wèi)市 755000

摘要：智能變電站二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，是智能變電站的二次設(shè)備進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控與保護(hù)變電站可靠、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的必要措施。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國電網(wǎng)規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大，電網(wǎng)中的輸電線路也越來越復(fù)雜，便導(dǎo)致繼電保護(hù)的裝置隨著輸電線路的變化而增多，電網(wǎng)中，需要檢測(cè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量等通信的通道量都有了一定的增加，這樣在一定程度上便加大了工作人員的日工作量。智能變電站的不斷發(fā)展，在二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展中，合理有效地解決了檢修人員工作量大的問題。本文對(duì)智能變電站的二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了分析與研究。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次設(shè)備；狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

引言：經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累，并結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的變電科技條件，智能變電站開始逐漸取代傳統(tǒng)式變電場(chǎng)所，成為電力系統(tǒng)組建的新模式。在變電站中，主要的組成部分就是一次設(shè)備和二次設(shè)備。縱觀現(xiàn)在的智能變電站現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的變電站對(duì)于一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是很重視的，而對(duì)二次設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值缺乏深刻的認(rèn)識(shí)。在一次設(shè)備的運(yùn)行過程中，二次設(shè)備能夠有效的對(duì)一次設(shè)備發(fā)揮出檢查、監(jiān)測(cè)、告警等多方面的輔助作用。雖然一次設(shè)備很重要，但是二次設(shè)備也是供電系統(tǒng)的影響因素之一。所以，智能變電站建設(shè)或生產(chǎn)期間，不僅僅要重視一次設(shè)備的重要性，對(duì)于二次設(shè)備應(yīng)該一視同仁，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況緊急處理。

一、智能變電站的系統(tǒng)構(gòu)成

智能變電站技術(shù)師則給出了智能變電站的如下定義：采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、協(xié)同互動(dòng)、在線分析決策等高級(jí)功能。智能變電站系統(tǒng)可分為站控層、過程層與間隔層，由過程總線與站級(jí)總線完成各層的信息交互，各層之間的聯(lián)系都能夠使用光纜，或站級(jí)總線采用電纜，而過程層采用光纜。

二、二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的必要性

二次設(shè)備與一次設(shè)備相比最大的區(qū)別是不直接與電能產(chǎn)生接觸性的聯(lián)系，在電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)里屬于輔助性的操控設(shè)備。二次設(shè)備對(duì)于變電站內(nèi)部系統(tǒng)的高效作業(yè)影響很大，特別是變電站作業(yè)高峰期，利用二次設(shè)備與一次設(shè)備配合可以及時(shí)地變換電壓等級(jí)，讓用戶安全地使用相匹配的等級(jí)電壓。因此可以說，智能變電站建設(shè)期間需加強(qiáng)二次設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)工作。

（一）及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常

變電站的關(guān)鍵功能是變換電壓等級(jí)，保證電能安全地提供給用戶使用。利用二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作，可在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)站內(nèi)系統(tǒng)的異常情況，感應(yīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)反饋回來的信號(hào)，判別是否有故障發(fā)生。

（二）確保系統(tǒng)效率

智能操控系統(tǒng)運(yùn)用于變電站控制，最終目的是維持系統(tǒng)日常作業(yè)的效率，防止其它因素干擾產(chǎn)生的破壞作用。二次設(shè)備是變電站內(nèi)部系統(tǒng)的輔助裝置，對(duì)其添加狀態(tài)監(jiān)測(cè)模式可改善設(shè)備的作業(yè)效率，從局部上提升整個(gè)電力系統(tǒng)的操控質(zhì)量。

（三）降低故障率

在國家近年來投資的項(xiàng)目中，電力事業(yè)是工作的重點(diǎn)，而這其中，智能變電站是電力事業(yè)的主要場(chǎng)所，因此，電力的輸送很大程度上受到變電站運(yùn)行狀態(tài)的影響。由于二次設(shè)備的輔助作用，能夠及時(shí)的監(jiān)測(cè)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，因此，進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，二次設(shè)備運(yùn)行的故障率也會(huì)大幅度的減少。

三、運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

綜上可以看出，二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是很有必要的。隨著國家經(jīng)濟(jì)和科技水平的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)開始在各個(gè)行業(yè)普及，在電力行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)被運(yùn)用到智能變電站的核心技術(shù)中，能夠快速的處理電能生產(chǎn)任務(wù)和電壓變換任務(wù)。同樣，計(jì)算機(jī)技術(shù)在二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)中也有應(yīng)用。

（一）收集狀態(tài)數(shù)據(jù)。這是二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的第一步，收集了可靠的工作數(shù)據(jù)，才能對(duì)二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，能夠收集到大量的、跨時(shí)間段很長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，而且計(jì)算機(jī)能夠篩選出有用的信息，減少繁雜的工作。

（二）監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)。智能變電站中一般采用有線的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，例如母線、變壓器和開關(guān)等等。二次設(shè)備工作是同樣使用有線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹Ｓ?jì)算機(jī)能夠進(jìn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，并及時(shí)針對(duì)不正常數(shù)據(jù)發(fā)出信號(hào)。

（三）處理數(shù)據(jù)。上面說過，收集狀態(tài)數(shù)據(jù)是第一步，接下來就是數(shù)據(jù)的處理環(huán)節(jié)，而這個(gè)環(huán)節(jié)是最重要的。工作人員處理數(shù)據(jù)的水平?jīng)Q定了準(zhǔn)確率，數(shù)據(jù)處理得出的結(jié)果能夠作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或者參考，來對(duì)二次設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析。例如計(jì)算機(jī)處理得出的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)不在正常范圍之內(nèi)，就會(huì)發(fā)出警告信號(hào)。

四、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的推廣運(yùn)用

從電力行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來說，智能控制系統(tǒng)融入變電作業(yè)是必不可少的。變電站智能化改造并非固定不變，一次、二次設(shè)備的組成模式會(huì)隨著電能變換的需要而不斷調(diào)整，特別是絕緣裝置、測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等設(shè)備的功能構(gòu)造日趨更新。變電站選用智能控制系統(tǒng)應(yīng)重視在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的推廣，并與設(shè)備、線路、系統(tǒng)、各級(jí)別的構(gòu)造相結(jié)合，全面提升狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。具體表現(xiàn)在以下方面：

（一）線路檢測(cè)

線路是傳輸電能的載體，線路連接狀態(tài)的穩(wěn)定系數(shù)決定了智能變電站的作業(yè)效率。線路連接的在線監(jiān)測(cè)需從測(cè)量、檢查、兩方面開展工作，具體推廣措施：一是升壓，變電站傳輸電能前要進(jìn)行升壓處理，需重點(diǎn)測(cè)量線路的電流、電壓值是否超標(biāo)；二是降壓，原始電能輸入變電站需要降壓處理，二次設(shè)備承受的電壓環(huán)境偏低，此時(shí)要檢查線路連接是否完整，測(cè)量出具體的電壓值。

（二）系統(tǒng)檢測(cè)

一旦變電站內(nèi)的傳輸信號(hào)丟失，二次設(shè)備之間的連接也失去了原有的作用，站內(nèi)的作業(yè)活動(dòng)便會(huì)處于混亂狀態(tài)。建立智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)防范二次設(shè)備受干擾，其核心功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常破壞現(xiàn)象，并且發(fā)出報(bào)警信號(hào)提醒操作人員緊急處理。如，以計(jì)算機(jī)為操作平臺(tái)設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)捕捉到的數(shù)據(jù)信號(hào)及時(shí)處理，再根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析二次設(shè)備潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

（三）設(shè)備檢測(cè)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要消耗的電能越來越多，設(shè)備檢測(cè)是對(duì)原始二次設(shè)備的全面監(jiān)察，大至外部連接的輔助設(shè)備，小至內(nèi)部的線路或元器件，通過檢測(cè)及改造都能夠顯著改善設(shè)備的功能。

結(jié)束語

綜上所述，在智能化的變電站中，進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，二次設(shè)備的狀態(tài)檢修是自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展中的重要核心內(nèi)容，二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)有助于管理設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的問題，并且可以合理有效的對(duì)故障或者歷次的檢修記錄信息等進(jìn)行共享，可以提高設(shè)備的保護(hù)裝置，為電網(wǎng)安全運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。全站的信息標(biāo)準(zhǔn)化、信息數(shù)字化、和通信平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化，可以使智能變電站為二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并為狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在發(fā)展中提供強(qiáng)有力的條件，尤其應(yīng)用了集中式數(shù)字化的保護(hù)裝置，更有效的減少了繼電保護(hù)中二次設(shè)備數(shù)量。對(duì)二次設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行的優(yōu)化，讓繼電保護(hù)在二次設(shè)備的監(jiān)測(cè)中實(shí)現(xiàn)的更加有利。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳紅許.智能變電站二次設(shè)備的狀態(tài)檢監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（學(xué)術(shù)版），2012，31（9）：20-22.

[2]張曉華，劉躍新，劉永欣等.智能變電站二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J].電氣技術(shù)，2011，（4）：41-44.

[3]陳力，孫嘉，牛強(qiáng)等.智能變電站集成一體化方案的應(yīng)用研究[C].//第五屆中國電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇——智能電網(wǎng)技術(shù)及其裝備研討會(huì)論文集.2010：89-92.

[4]馬芳.樞紐內(nèi)鐵路客運(yùn)站布局方案評(píng)價(jià)方法研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（學(xué)術(shù)版），2012，31（9）：17-19，22.