向霞 左鵬 徐曉敏

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)電力行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，智能化、信息化等多種技術(shù)手段在電力系統(tǒng)的建設(shè)中均得到了較好的應(yīng)用，并且彰顯出了更大的作用價(jià)值。其中，智能變電站是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，也是電力系統(tǒng)中現(xiàn)代智能化設(shè)備的主要代表性設(shè)備。目前，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，人們對(duì)電力能源的需求量日益增加，對(duì)電力的輸送效率和安全也提出了更高的要求。為此，智能變電站二次設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)成為了電力企業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容，也是確保智能變電站系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作的基本前提。本文對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)體系架構(gòu)以及各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用原理進(jìn)行了詳細(xì)的概述，為智能變電站系統(tǒng)的構(gòu)建提出更多的建議。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè);智能變電站;在線(xiàn)監(jiān)測(cè);故障診斷技術(shù)

伴隨著我國(guó)電力行業(yè)的快速發(fā)展，智能變電站得到了較為廣泛的應(yīng)用，在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行中占據(jù)重要地位。目前，越來(lái)越多的電力企業(yè)將研究重點(diǎn)放在了智能變電站系統(tǒng)的構(gòu)建當(dāng)中，現(xiàn)代化技術(shù)的使用也得到更多人的重視。對(duì)于現(xiàn)在的智能變電站系統(tǒng)而言，涵蓋了通信、網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)手段，整體智能化水平得到顯著提升。然而，智能變電站系統(tǒng)的優(yōu)化，雖然提高了整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，但在系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方面卻增加了不少難度，若無(wú)法將智能變電站系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，該系統(tǒng)的使用優(yōu)勢(shì)便無(wú)法得到充分的發(fā)揮，甚至容易出現(xiàn)多種故障問(wèn)題，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成阻礙?；诖?，必須建立智能變電站二次設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)整體運(yùn)作的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從中獲取更多有用的數(shù)據(jù)信息，便于對(duì)其進(jìn)行管理。此外，根據(jù)智能變電站實(shí)際運(yùn)作的特點(diǎn)，選用合適的故障診斷技術(shù)，可在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題的存在，根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)中所提供的信息資源，幫助維修人員盡快確定故障發(fā)生的具體部位，具有針對(duì)性采取相應(yīng)的措施來(lái)應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站系統(tǒng)的保護(hù)作用。

一、技術(shù)體系架構(gòu)

現(xiàn)如今，電力企業(yè)中已經(jīng)初步建立了智能變電站二次設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)故障系統(tǒng)。通常情況下，該系統(tǒng)由多個(gè)部分組成，如：通信鏈路、故障診斷裝置等模塊，不同模塊所發(fā)揮出的功能也存在著較大的差異性。其中，數(shù)據(jù)采集單元、管理單元是變電站一段的二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷裝置的主要組成部分。在具體應(yīng)用中，依靠過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)來(lái)提取設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，此項(xiàng)工作主要在數(shù)據(jù)采集單元中完成。另外，在管理單元中，設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)信息的獲取均依靠過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用下，對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)二次設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障診斷功能[1]。

二、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

（一）數(shù)據(jù)采集

在線(xiàn)監(jiān)測(cè)主要由兩部分內(nèi)容組成，分別為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理。其中，在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中，可以獲取更多有用的信息，通過(guò)對(duì)過(guò)程層數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行整理，可實(shí)現(xiàn)原始保溫解析、統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)報(bào)文信息內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)，將其傳輸至相應(yīng)的管理單元中。在交換機(jī)的使用下，可開(kāi)展協(xié)議通信，確保了信息內(nèi)容的實(shí)時(shí)性和可靠性。可以說(shuō)，數(shù)據(jù)采集是在線(xiàn)監(jiān)測(cè)中的核心模塊，通過(guò)對(duì)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、整理并分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（二）數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理也是在監(jiān)測(cè)檢系統(tǒng)中的主要構(gòu)成要素，該模塊在具體應(yīng)用中，功能特征主要表現(xiàn)在四個(gè)方面當(dāng)中：其一，可實(shí)現(xiàn)對(duì)二次設(shè)備SCD模型文件的管理功能，該模型文件包含多方面內(nèi)容，如：過(guò)程層虛回路信息、二次回路虛端子連接等。其二，在數(shù)據(jù)管理模塊下，可實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備和回路狀態(tài)的監(jiān)測(cè)功能，在這一環(huán)節(jié)中，所獲取的信息主要來(lái)自于采集單元中，通過(guò)對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行分析，并按照一定的方式完成信息的篩選，做到分類(lèi)管理。若系統(tǒng)出現(xiàn)異常，便會(huì)發(fā)出警報(bào)提示，在過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中，可以將信息進(jìn)行獲取并展開(kāi)在線(xiàn)分析。其三，數(shù)據(jù)管理還具備可視化的特點(diǎn)，在對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，在可視化功能的作用下，能夠更加準(zhǔn)確觀(guān)察到設(shè)備的檢修狀態(tài)，并從中提取出更多的重要信息。其四，該模塊還具備二次系統(tǒng)故障診斷的功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，便會(huì)發(fā)出警報(bào)信息，通過(guò)對(duì)所獲取的內(nèi)容進(jìn)行分析，完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與虛回路運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估工作，在設(shè)備故障的后期維護(hù)中，可使用專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)確定故障發(fā)生的具體位置，繼而提供更多的幫助，能夠準(zhǔn)確定位，從而解決設(shè)備故障問(wèn)題，確保整個(gè)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)作[2]。

三、故障診斷

（一）診斷模型

智能變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)智能變電站二次設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，在檢測(cè)智能設(shè)備、通信報(bào)文的應(yīng)用下，會(huì)提取出大量故障信息并發(fā)出報(bào)警提示。通過(guò)一定的方式，報(bào)警信息會(huì)傳達(dá)至故障診斷系統(tǒng)當(dāng)中，便于對(duì)設(shè)備故障類(lèi)型進(jìn)行深入分析。通常情況下，二次設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)診斷模型由四個(gè)層次組成，各層次之間相互聯(lián)系，共同完成設(shè)備故障問(wèn)題的診斷工作。其一，由在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)故障問(wèn)題的診斷與分析，這是初始環(huán)節(jié)，可對(duì)故障類(lèi)型做出大致的判斷。其二，在具體故障診斷當(dāng)中，需要依靠現(xiàn)代技術(shù)力量的幫助，主要為自檢信息診斷、對(duì)時(shí)信息診斷和通信報(bào)文診斷三種方式，為確保診斷結(jié)果的正確，相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)系統(tǒng)故障信息提示的內(nèi)容，選取合適的診斷技術(shù)，盡快查找到故障問(wèn)題出現(xiàn)的具體部位。其三，待故障診斷工作完成后，需要對(duì)各自的診斷結(jié)果進(jìn)行匯總并進(jìn)行綜合診斷。其四，待完成上述工作流程后，輸出最終的故障診斷結(jié)果。

（二）診斷系統(tǒng)功能

在故障問(wèn)題發(fā)生時(shí)，通過(guò)對(duì)故障信息進(jìn)行搜集并處理，了解故障發(fā)生的特點(diǎn)，具有針對(duì)性采取相應(yīng)的診斷措施，才能從根本上解決故障問(wèn)題，從而達(dá)到預(yù)期的診斷效果。

1、自檢信息診斷

自檢信息診斷是智能變電站二次設(shè)備故障診斷方式中的一種類(lèi)型，按照診斷目標(biāo)對(duì)象的不同，可以將其分為設(shè)備功能異常診斷和設(shè)備通信中斷診斷兩種方式。對(duì)于裝置功能異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)，通常由多種因素引起，采樣回路CT端線(xiàn)、檢修壓板故障就是典型的例子，這兩種故障問(wèn)題的出現(xiàn)，均可能會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置失效。

2、對(duì)時(shí)信息診斷

對(duì)時(shí)故障也是設(shè)備檢測(cè)中常出現(xiàn)的故障類(lèi)型，通過(guò)對(duì)該故障問(wèn)題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)與被授時(shí)設(shè)備對(duì)時(shí)信號(hào)、對(duì)時(shí)服務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常有關(guān)，通過(guò)對(duì)所獲取的故障信息進(jìn)行深入分析，便可診斷出故障問(wèn)題出現(xiàn)的具體部位，并采取相應(yīng)的整治措施[3]。

通信報(bào)文在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要的作用，若出現(xiàn)報(bào)文誤碼，且發(fā)生率較高，便會(huì)出現(xiàn)流量顯示異常情況，繼而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，若該故障問(wèn)題得不到及時(shí)的處理，便會(huì)影響著整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，繼而對(duì)變電站造成損壞。因此，需要完成通信報(bào)文診斷工作，快速查找出故障問(wèn)題出現(xiàn)的具體部位，并采取相應(yīng)的整治措施。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，使用智能變電站二次設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)施監(jiān)測(cè)功能，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的故障問(wèn)題，使用對(duì)時(shí)信息診斷、通信報(bào)文診斷等多種方式，可確定故障發(fā)生的原因和部位，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行整治，維護(hù)智能變電站系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

參考文獻(xiàn)：

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