引言
我國智能電網(wǎng)建設對二次設備的運維非常重視,根據(jù)二次設備實際工作需求形成了數(shù)字化、智能化運維監(jiān)測體系,對設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,有效降低了設備故障率。同時,針對風險項開展對應的二次設備日常巡檢和維護,大大減少了運維人員工作量,提升了設備運行的可靠性,已經(jīng)成為新時期智能電網(wǎng)建設的重中之重。
1智能電網(wǎng)二次設備運維需求分析
傳統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)測主要通過人工巡檢和視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn),不能進行關鍵線路、設備數(shù)據(jù)的實時采集,整體監(jiān)測效果較差。而智能電網(wǎng)在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎上進行了設備升級,完成了定點數(shù)據(jù)采集,且借助數(shù)據(jù)采集裝置、繼電保護裝置、微機系統(tǒng)等形成高度集成的電網(wǎng)體系,輸配電安全系數(shù)明顯提升。
在智能電網(wǎng)中二次設備的運維工作需實現(xiàn)可視化運維、定制化檢修和智能化管理的目標,如表1所示,尤其在智能化中需構建虛擬監(jiān)測系統(tǒng),以實現(xiàn)設備的在線監(jiān)測和智能診斷。
2智能電網(wǎng)二次設備監(jiān)測系統(tǒng)的設計
構建智能電網(wǎng)二次設備監(jiān)測系統(tǒng)時,需要結合設備自檢功能和自控特征合理開展信息分層、數(shù)據(jù)描述和服務接口對接,形成完整的信息交互系統(tǒng),保證電網(wǎng)安全運行。
(1）信息分層。智能電網(wǎng)二次設備監(jiān)控系統(tǒng)主要包括站控層、間隔層和過程層三部分。站控層主要為監(jiān)控計算機,能對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行計算和處理:間隔層主要為CSC-101線路保護裝置,能檢測智能電網(wǎng)線路運行狀態(tài):過程層主要為互感接口、操作開關及輸配電保護元件,能及時控制異常運行線路。目前,我國二次設備監(jiān)控系統(tǒng)主要通過1EC+1650實現(xiàn)網(wǎng)絡化信息分層設置,借助后臺監(jiān)控系統(tǒng)、運動機、信息保護系統(tǒng)、主站/廠站系統(tǒng)等完成數(shù)據(jù)集成處理,能在智能電網(wǎng)出現(xiàn)異常信號后及時閉鎖后臺。
(2）數(shù)據(jù)描述。智能電網(wǎng)二次設備監(jiān)控數(shù)據(jù)描述的過程中需要依照數(shù)據(jù)對象進行統(tǒng)一建模,從數(shù)據(jù)狀況出發(fā)設置相應的數(shù)據(jù)對象格式,確保系統(tǒng)能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的順利傳輸。我國二次設備監(jiān)控系統(tǒng)設計過程中的一般數(shù)據(jù)描述主要選用1EC+1650標準,在該基礎上確定各服務終端的結構數(shù)據(jù)模型,分析變電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)對象,并設置相應的邏輯節(jié)點。為此,可以依照數(shù)字化處理要求設置為"面向點"的抽象描述方式。如依照108規(guī)約中的信息對象描述要求,完成信息數(shù)據(jù)源的匹配,確定數(shù)據(jù)接收方及對應的智能電網(wǎng)工作量,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的關聯(lián)和交互,以降低數(shù)據(jù)管理的難度,提升系統(tǒng)運行維護效益。除此之外,在描述設置的過程中還需要強調數(shù)據(jù)自描述標準,依照1EC+1650中面向對象的自描述指標設定對象屬性,以保證智能電網(wǎng)能夠順利實現(xiàn)信息交互。
(3）接口服務。智能電網(wǎng)二次設備監(jiān)測系統(tǒng)接口服務設置的過程中主要通過ACSI標準實現(xiàn)。該標準明確了各接口型號標準,并依照通信及應用層協(xié)議需求設置接口通信規(guī)約,以保證其通信能夠順利實現(xiàn)。智能電網(wǎng)主要為Client/Server通信服務模式,通過智能數(shù)據(jù)采集完成Peer-to-Peer的信息獲取,確定二次設備運行時的通信數(shù)據(jù)。與此同時,還對監(jiān)測系統(tǒng)中的GOOSE服務內容進行設定,確定智能電網(wǎng)中模擬量、數(shù)字量的采集指標,以全面提升監(jiān)控系統(tǒng)通信效益。以1EC+1650中的標準而言,二次設備監(jiān)測工作開展時能夠通過ACSI接口設定映射,對協(xié)議站進行訪問,從而完成各項服務需求。
3智能電網(wǎng)二次設備運維工作的開展
(1）狀態(tài)檢查。對間隔裝置檢修狀態(tài)進行檢查,確定TEST位保護狀態(tài)的有效性。對存在問題的TEST位要重新設置GOOSE發(fā)送,觀察GOOSE狀態(tài),確定GOOSE是否能夠實現(xiàn)二次設備的防誤動。在系統(tǒng)接入電子式傳感器后可以適當對智能電網(wǎng)旁路進行調整,將旁路代替主路,保持雙套運行,以最大限度降低主變系統(tǒng)故障對智能電網(wǎng)運行的影響。此外,還需要強調母差保護。一般母差保護過程中首先要對線路中的光纖進行調整,將其與母差保護柜和母差保護子站之間連接,完成通信網(wǎng)的構建。要對線路中的母差保護運行狀況進行檢測,測試母差保護是否能夠正常運行,對運行異常的保護裝置需要進行調整或更換。
(2）診斷報告。二次設備運行狀態(tài)智能監(jiān)測過程中需要依照狀態(tài)檢查結果形成相應的智能告警,可以結合具體狀況分別設計為分級分類告警、重要告警、頻繁告警等。該告警信息中需要包括故障定位數(shù)據(jù)、區(qū)域異常數(shù)據(jù)、風險評估數(shù)據(jù)三部分內容。故障定位數(shù)據(jù)主要借助GPRS和G1S技術實現(xiàn),通過現(xiàn)場裝置和系統(tǒng)裝置快速定位:異常數(shù)據(jù)一般為開關量狀況數(shù)據(jù)、正常倒閘操作回路數(shù)據(jù)、模擬量數(shù)據(jù)、錄波數(shù)據(jù)、保護動作數(shù)據(jù)、GOOSE返校數(shù)據(jù)等:風險數(shù)據(jù)主要是依照專家系統(tǒng)評估對上述異常情況導致智能電網(wǎng)運行中斷的可能性,從風險項、風險程度、風險嚴重性等多維度實現(xiàn)快速風險評估,形成風險預案。
(3）分析存儲。網(wǎng)絡監(jiān)測的過程中需要設置好網(wǎng)絡報文檢測器,依照新時期智能電網(wǎng)運行需求實現(xiàn)改造和升級,以全面提升通信監(jiān)測效益。一般網(wǎng)絡監(jiān)測過程中要對通信記錄及分析系統(tǒng)進行構建,通過以太網(wǎng)將通信記錄儀和分析儀連接,形成完整的網(wǎng)絡報文監(jiān)測系統(tǒng),對智能電網(wǎng)運行過程中的各項數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測。上述網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)能夠對主站中MMS網(wǎng)的報文進行實時分析,確定報文的有效性、可靠性,并多層監(jiān)測GOOSE網(wǎng)狀態(tài),確定特殊SMV數(shù)值,進行故障區(qū)域評估,實現(xiàn)故障實時定位。與此同時,還面向用戶提供查詢及統(tǒng)計業(yè)務,對故障點進行統(tǒng)計和分析,全面提升了系統(tǒng)故障維護成效。
(4）運維處理。依照告警信息及分析存儲數(shù)據(jù)對智能電網(wǎng)二次設備的運行狀況進行準確把握,形成日常巡檢方案、重點設備巡檢方案、設備點檢項目等,制定合理的檢修周期,提升二次設備運維的針對性、合理性和科學性。
4結語
二次設備作為智能電網(wǎng)的重要組成部分,對電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行具有非常積極的意義。在二次設備運維過程中需要利用好智能電網(wǎng)的自我監(jiān)測和調控功能,形成系統(tǒng)化、集成化的監(jiān)測體系,在可視化技術和智能診斷技術基礎上完成設備狀態(tài)的檢查,從根本上提升智能電網(wǎng)二次設備運行的經(jīng)濟效益和安全效益,實現(xiàn)我國智能電網(wǎng)建設的優(yōu)化和升級。
