浅析智能电网二次设备运维要点

引言

我国智能电网建设对二次设备的运维非常重视,根据二次设备实际工作需求形成了数字化、智能化运维监测体系,对设备运行状态进行实时监测,有效降低了设备故障率。同时,针对风险项开展对应的二次设备日常巡检和维护,大大减少了运维人员工作量,提升了设备运行的可靠性,已经成为新时期智能电网建设的重中之重。

1智能电网二次设备运维需求分析

传统的电网监测主要通过人工巡检和视频监控系统实现,不能进行关键线路、设备数据的实时采集,整体监测效果较差。而智能电网在传统电网基础上进行了设备升级,完成了定点数据采集,且借助数据采集装置、继电保护装置、微机系统等形成高度集成的电网体系,输配电安全系数明显提升。

在智能电网中二次设备的运维工作需实现可视化运维、定制化检修和智能化管理的目标,如表1所示,尤其在智能化中需构建虚拟监测系统,以实现设备的在线监测和智能诊断。

2智能电网二次设备监测系统的设计

构建智能电网二次设备监测系统时,需要结合设备自检功能和自控特征合理开展信息分层、数据描述和服务接口对接,形成完整的信息交互系统,保证电网安全运行。

(1）信息分层。智能电网二次设备监控系统主要包括站控层、间隔层和过程层三部分。站控层主要为监控计算机,能对系统数据进行计算和处理:间隔层主要为CSC-101线路保护装置,能检测智能电网线路运行状态:过程层主要为互感接口、操作开关及输配电保护元件,能及时控制异常运行线路。目前,我国二次设备监控系统主要通过1EC+1650实现网络化信息分层设置,借助后台监控系统、运动机、信息保护系统、主站/厂站系统等完成数据集成处理,能在智能电网出现异常信号后及时闭锁后台。

(2）数据描述。智能电网二次设备监控数据描述的过程中需要依照数据对象进行统一建模,从数据状况出发设置相应的数据对象格式,确保系统能够实现数据的顺利传输。我国二次设备监控系统设计过程中的一般数据描述主要选用1EC+1650标准,在该基础上确定各服务终端的结构数据模型,分析变电网中的数据对象,并设置相应的逻辑节点。为此,可以依照数字化处理要求设置为"面向点"的抽象描述方式。如依照108规约中的信息对象描述要求,完成信息数据源的匹配,确定数据接收方及对应的智能电网工作量,实现数据的关联和交互,以降低数据管理的难度,提升系统运行维护效益。除此之外,在描述设置的过程中还需要强调数据自描述标准,依照1EC+1650中面向对象的自描述指标设定对象属性,以保证智能电网能够顺利实现信息交互。

(3）接口服务。智能电网二次设备监测系统接口服务设置的过程中主要通过ACSI标准实现。该标准明确了各接口型号标准,并依照通信及应用层协议需求设置接口通信规约,以保证其通信能够顺利实现。智能电网主要为Client/Server通信服务模式,通过智能数据采集完成Peer-to-Peer的信息获取,确定二次设备运行时的通信数据。与此同时,还对监测系统中的GOOSE服务内容进行设定,确定智能电网中模拟量、数字量的采集指标,以全面提升监控系统通信效益。以1EC+1650中的标准而言,二次设备监测工作开展时能够通过ACSI接口设定映射,对协议站进行访问,从而完成各项服务需求。

3智能电网二次设备运维工作的开展

(1）状态检查。对间隔装置检修状态进行检查,确定TEST位保护状态的有效性。对存在问题的TEST位要重新设置GOOSE发送,观察GOOSE状态,确定GOOSE是否能够实现二次设备的防误动。在系统接入电子式传感器后可以适当对智能电网旁路进行调整,将旁路代替主路,保持双套运行,以最大限度降低主变系统故障对智能电网运行的影响。此外,还需要强调母差保护。一般母差保护过程中首先要对线路中的光纤进行调整,将其与母差保护柜和母差保护子站之间连接,完成通信网的构建。要对线路中的母差保护运行状况进行检测,测试母差保护是否能够正常运行,对运行异常的保护装置需要进行调整或更换。

(2）诊断报告。二次设备运行状态智能监测过程中需要依照状态检查结果形成相应的智能告警,可以结合具体状况分别设计为分级分类告警、重要告警、频繁告警等。该告警信息中需要包括故障定位数据、区域异常数据、风险评估数据三部分内容。故障定位数据主要借助GPRS和G1S技术实现,通过现场装置和系统装置快速定位:异常数据一般为开关量状况数据、正常倒闸操作回路数据、模拟量数据、录波数据、保护动作数据、GOOSE返校数据等:风险数据主要是依照专家系统评估对上述异常情况导致智能电网运行中断的可能性,从风险项、风险程度、风险严重性等多维度实现快速风险评估,形成风险预案。

(3）分析存储。网络监测的过程中需要设置好网络报文检测器,依照新时期智能电网运行需求实现改造和升级,以全面提升通信监测效益。一般网络监测过程中要对通信记录及分析系统进行构建,通过以太网将通信记录仪和分析仪连接,形成完整的网络报文监测系统,对智能电网运行过程中的各项数据进行实时监测。上述网络监测系统能够对主站中MMS网的报文进行实时分析,确定报文的有效性、可靠性,并多层监测GOOSE网状态,确定特殊SMV数值,进行故障区域评估,实现故障实时定位。与此同时,还面向用户提供查询及统计业务,对故障点进行统计和分析,全面提升了系统故障维护成效。

(4）运维处理。依照告警信息及分析存储数据对智能电网二次设备的运行状况进行准确把握,形成日常巡检方案、重点设备巡检方案、设备点检项目等,制定合理的检修周期,提升二次设备运维的针对性、合理性和科学性。

4结语

二次设备作为智能电网的重要组成部分,对电网安全、稳定运行具有非常积极的意义。在二次设备运维过程中需要利用好智能电网的自我监测和调控功能,形成系统化、集成化的监测体系,在可视化技术和智能诊断技术基础上完成设备状态的检查,从根本上提升智能电网二次设备运行的经济效益和安全效益,实现我国智能电网建设的优化和升级。