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        智能變電站繼電保護(hù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

        2019-12-17 08:03:55周虎
        科技風(fēng) 2019年33期
        關(guān)鍵詞:監(jiān)控技術(shù)智能變電站繼電保護(hù)

        摘 要:繼電保護(hù)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了較快的發(fā)展,在智能變電站中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)繼電保護(hù)和電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析,對(duì)智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測(cè)展開(kāi)探討。

        關(guān)鍵詞:智能變電站;監(jiān)控技術(shù);繼電保護(hù)

        隨著國(guó)家對(duì)電力系統(tǒng)建設(shè)的投入力度加大,智能變電站建設(shè)可以為繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障判斷創(chuàng)造了良好的條件,可以把傳統(tǒng)變電站采用二次電纜轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢赃M(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的光纖通信網(wǎng)絡(luò),在繼電保護(hù)裝置的自動(dòng)化、智能化水平的提升,可以更好對(duì)電力設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而為繼電保護(hù)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        1 繼電保護(hù)和電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

        變電站原來(lái)采用的繼電保護(hù)裝置可以形成正常和故障兩種狀態(tài)信息,變電站電力設(shè)備檢修所采用的模式為故障和定期檢修,智能變電站采取的繼電保護(hù)系統(tǒng)和電力設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)不間斷的狀態(tài)監(jiān)測(cè),從而獲取到關(guān)鍵電力設(shè)備的運(yùn)行信息,采用通信的方式來(lái)接收和發(fā)送數(shù)據(jù),智能變電站繼電保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以獲取到緩存數(shù)據(jù),分析和判斷電力設(shè)備運(yùn)行信息的規(guī)律,并把電力設(shè)備故障時(shí)輸出的模擬量信息進(jìn)行結(jié)合,可以根據(jù)具體的數(shù)據(jù)信息來(lái)制定出合理的檢修方式。

        1.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)

        為了更好地對(duì)智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并把獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合、系統(tǒng)地應(yīng)用,通過(guò)通信裝置把監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)中,從而對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷。智能變電站中繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)輸出的運(yùn)行信息主要有:(1)電源運(yùn)行信息和電壓的輸出。(2)運(yùn)行溫度信息,主要有繼電保護(hù)裝置過(guò)程控制層光纖通信接口的運(yùn)行溫度、繼電保護(hù)裝置運(yùn)行溫度。(3)光強(qiáng)信息,繼電保護(hù)裝置過(guò)程控制層光纖數(shù)據(jù)接口輸出光強(qiáng)、接收光強(qiáng)。(4)繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息,控制裝置針對(duì)對(duì)象的事件統(tǒng)計(jì)信息、設(shè)備的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、采樣值分析信息等。(5)系統(tǒng)自檢信息,主要是指監(jiān)測(cè)控制回路的自檢測(cè)信息和硬件運(yùn)行信息。還有合并單元和智能終端運(yùn)行時(shí)輸出的溫度、光強(qiáng)信息。

        1.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息傳輸模式

        在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,智能終端及合并單元為過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,數(shù)據(jù)信息分析和判斷功能是由站控層網(wǎng)絡(luò)完成的,所以,獲取到的繼電保護(hù)在線運(yùn)行狀態(tài)信息無(wú)法直接上傳,可以應(yīng)用下述辦法來(lái)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳:(1)利用測(cè)控裝置完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換,在線監(jiān)測(cè)運(yùn)行信息可以利用GOOSE、SV來(lái)形成報(bào)方,然后輸送給監(jiān)測(cè)控制裝置,獲取到具體報(bào)文信息后,按著數(shù)據(jù)報(bào)文規(guī)范要求把信息上傳到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。(2)采用網(wǎng)絡(luò)分析裝置來(lái)完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā),該裝置要以獲取到網(wǎng)絡(luò)過(guò)程層面?zhèn)鬏數(shù)脑诰€監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息,對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行解析以后,可以經(jīng)過(guò)MMS報(bào)文來(lái)完成端口數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)??梢园褍煞N數(shù)據(jù)上傳方式結(jié)合起來(lái),繼電保護(hù)狀態(tài)信息都在使用過(guò)程中生成的,針對(duì)數(shù)據(jù)突變可能性不大的信息,數(shù)據(jù)采集的周期可以適當(dāng)延長(zhǎng),不需要高傳輸速率的數(shù)據(jù)傳輸方式。

        2 繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測(cè)

        光纖數(shù)據(jù)信息傳送方式取替了原來(lái)屏蔽電纜傳輸模擬量的辦法,在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在正常條件下,數(shù)據(jù)信息的交互可以用來(lái)判斷通信邏輯及通斷情況,不再采用定檢的辦法來(lái)進(jìn)行校驗(yàn),二次回路監(jiān)測(cè)主要針對(duì)邏輯網(wǎng)絡(luò)鏈路和物理鏈路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。

        2.1 物理鏈路通信在線監(jiān)測(cè)

        為了可以對(duì)二次回路物理鏈路通信狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè),應(yīng)該對(duì)過(guò)程層繼電保護(hù)設(shè)備的物理鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息進(jìn)行深入的了解,不管應(yīng)用組網(wǎng)通信辦法,還是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式,可以把繼電保護(hù)過(guò)程層通信視作發(fā)送和接收方的通信鏈路。光纖通信鏈路主要由接收方數(shù)據(jù)端口、發(fā)送方數(shù)據(jù)端口和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖構(gòu)成。采用光纖鏈路進(jìn)行二次回路監(jiān)視,通信狀態(tài)的監(jiān)視需在接收方實(shí)現(xiàn),如果光纖鏈路存在異常,則無(wú)法得到有效的數(shù)據(jù)信息,可以推斷出光纖鏈路產(chǎn)生問(wèn)題,但不能準(zhǔn)確定位是發(fā)送方、接收方還是鏈路存在異常。為了更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖鏈路運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,數(shù)據(jù)信息接收裝置應(yīng)該對(duì)異常信息進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別,需要從數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備角度進(jìn)行定義。

        過(guò)程層繼電設(shè)備光纖數(shù)據(jù)發(fā)送存在問(wèn)題多是由于裝置運(yùn)行存在問(wèn)題,或者是因?yàn)椴寮惓_\(yùn)行引起的,智能變電站很多的繼電保護(hù)設(shè)備都會(huì)形成鏈路異常信號(hào)。智能變電站二次回路在線監(jiān)測(cè)可以全面處理所有鏈路的異常警報(bào)信息,并結(jié)合通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式,來(lái)推斷出出現(xiàn)故障的可能性,從而準(zhǔn)確定位在那個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)運(yùn)行故障。

        2.2 邏輯鏈路通信在線監(jiān)測(cè)

        智能變電站不但需要對(duì)物理鏈路通信實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),還需要對(duì)過(guò)程層通信內(nèi)容是否有效過(guò)程地在線監(jiān)測(cè),從而保證實(shí)際繼電保護(hù)裝置生效過(guò)程層通信參數(shù)設(shè)置和SCD集成保持相符。根據(jù)國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求,過(guò)程層GOOSE與SV進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互時(shí),需要完成通信數(shù)據(jù)、配置參數(shù)方面的交互,這就為邏輯鏈路通信實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)打下了良好的基礎(chǔ)。采用GOOSE、SV報(bào)文交換采用單一的標(biāo)識(shí),如何完成交互會(huì)在SCD文件中做出規(guī)定。

        當(dāng)前,主要的制造商都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GOOSE及SV參數(shù)設(shè)置的在線核對(duì),如果存在發(fā)送和接收不一致時(shí)會(huì)形成報(bào)警信息,把此作為前提來(lái)驗(yàn)證發(fā)送參數(shù)設(shè)置及SCD集成設(shè)置能否相符,在邏輯性方面來(lái)判斷SCD集成設(shè)置、發(fā)送和接收設(shè)置是否一致。

        3 結(jié)語(yǔ)

        做好智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè),可以更好地發(fā)揮出電力設(shè)備的性能,避免較長(zhǎng)時(shí)間的停電。減少電氣故障發(fā)生的可能性,更好地提升智能變電站供電可靠性,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)進(jìn)一步提升,在線監(jiān)測(cè)技術(shù)值得大范圍推廣。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王堃.智能變電站繼電保護(hù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2018(11):244.

        [2]程喜勝.智能變電站繼電保護(hù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(18):167.

        [3]曹力行.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)檢修策略研究[D].華中科技大學(xué),2015.

        作者簡(jiǎn)介:周虎(1986-),河北保定人,本科,助理工程師,研究方向:電子技術(shù)。

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