智能变电站二次设备状态监测技术孟磊

孟磊

摘要：近几年，伴着国内电力运输网络技术的不断完善，电能电压等级逐渐提升，带动了所有电力设备在储备量与综合性能上都有所扩充，用来进行设备检修的花费逐渐增加。为保证电能网络的正常运作，并能有效对成本进行管控，提升工作质量和效率，电力设备的检测工作需要不断的创新。

关键词：智能变电站；二次设备；状态监测技术

1智能变电站的系统构成

（1）站控层。站控层内部设置自动化操作体系，通信体系以及时间纠正系统等多个机械，其作用就是完成整个变电站内部设备的检测和管控，并且收集资料，为各个环节的正常运转提供必要的条件，并且能够针对信息施加管控、划分。

（2）间隔层。该领域就是继电保护体系、测控设备等一些基础的内容，完成借助相应的信息数据来推动该设备正常运行，这个领域借助线缆能够实现与过程层的信息共享。

（3）过程层。其主要设置一次设备以及智能部件所组成的职能设备，运用这些机械来推动变电站的电能运用，调配、运输、传递、管控等一系列的工作，一次设备智能化的不断优化以及非正式互感器的实际使用，能够协助间隔层与过程层之间的信息传递。

2智能变电站二次设备状态在线监测系统

2.1建设思路及技术路线

第一，开展智能变电站二次设备状态在线监测技术的应用现状分析，掌握智能变电站二次设备状态在线监测技术的发展趋势；第二，结合曲靖电网智能变电站的运检要求，开展智能变电站二次设备状态在线监测的可行性研究工作，确定二次设备在线监测系统的建设思路和技术路线；第三，开展调度计划、在线监测、智能告警、故障分析、定值管理等高级功能的理论研究，并搭建在线监测系统仿真模型；第四，基于理论研究和仿真模型，构建智能变电站二次设备状态在线监测系统平台，并将智能变电站内所有二次设备的状态信息和运行数据统一接入二次设备在线监测系统；第五，对智能变电站二次设备状态在线监测系统的功能模块进行现场测试与性能评价。

2.2计算机监测技术

（1）收集模块。对相关信息数据进行收集保证数据的准确性、真实性，在对信息数据进行计算和处理时，数据的收集可以作为有利的依据，核算出正确的结果。同时还可以对二次设备进行监控，及时有效的监测设备的运行状态是否出现故障。由于计算机技术的相关数据信息具有涉及范围比较广、内容比较全面、整体结构也比较大的优点，几乎对所有的信息数据都可以进行管理。

（2）处理模块。对数据进行处理也是对二次设备的相关数据进行测量监控的重要依据，数据处理的结果和二次设备的运行情况密切联系，为了确保相关设备的准确性，要严格要求数据处理的各个环节。比如，最近几年变电站中大多数电气设备的能量都是有蓄电池提供的，由于不同的设备对电流值和电压值的需求不同，所以需要通过数据处理模块来获得想要的数据信息，有利于对所有的设备进行监测和更新，可以及时发现不合格的数据，提出告警、避免一些安全隐患。

2.3分布式数字化保护装置的状态监测

在智能变电站中，继电保护状态的监测主要通过以下方式实现——在电子式互感器ECT、EVT的作用下，一次模拟信号可转换为以光纤为媒介的数字信号，进而被传输到相应的保护装置中，这样一来，保护动作后输出的是光纤以太网传输的GOOSE信息，而不是跳合闸接点。在分布式保护装置中，不同的间隔有其独立的继电保护装置机过程层接口，对于一些重要的间隔，则应进行双重配置，如主变间隔和母线间隔等。由于电子式互感器的应用有效避免了二次电流、电压的输入及AD采样的存在，从而使得数字采样部分的状态监测更加便利。此外，装置本身也能监测接收的SMV采样值报文，并及时对异常数据进行报警。分布式数字化保护装置的状态监测主要有以下几个方面的优越性：（1）由光纤取代铜缆，从而减少了对回路绝缘状况的监测；（2）以太网通信技术的应用有效提高了继电保护设备状态检修的灵活性和可靠性；（3）软压板在保护装置中的使用有效降低了常规变电站连接片状态监测的难度；（4）数字化智能开关的使用实现了继电保护状态在线监测的可能。

2.4集中式数字化保护装置的状态监测

集中式数字化保护装置更大的作用在于，更好地实现了数躲LED的相关功能，对更多的线路进行监护测控的作用，为了从根本上提升设备的稳固性，并且为后期的维保工作创造便利，集中式保护工作通常会依照双套保护体系进行设置。与分布式保护装置运行情况的监测工作相比较，前者能够促使变电站监测工作量极大限度的削减，并且要保证状态监测工作也是非常容易的。举一个例子来将，对线路保护装置中部分线路实施监测，因为集中式保护桩柱会依照双套保护结构进行设置，这样就可以使用相对较为容易的比较方法，将双套保护装置的相同间隔进行样本数据的信息比较，如果比较出来的参数超出了标准紧要发出警报，结合这个结果来判断SV通道是否存在问题。或者将两台保护装置中的相同的LD的GOOSE信息进行比较，由于这个参数能够清楚的将断路器以及刀闸的位置呈现出来，所以这个方法可以对有效的实现对GOOSE通道的施行进行监督。体现了很多的有利方面，采用双套的保护设备，可以确保保护装置在线进行自检的同时还能与其他装置之间实现相互检查。集中式保护在一定程度上减少了被检测的相关对象，把分布式包括的电源监测功能、装置自检功能、软压板监测功能通统一规整到一台LED中，为维修人员减少了一定的工作量，也为电力工作人员对设备进行检修工作提供了更多便利，集中式保护装置的结构相对来讲更加密集，有效的减少了电源的使用数量，为监测二次设备的电源使用情况提供了很大的方便。

2.5在线检测监控技术

（1）系统检测。一旦智能变电站的相关信息数据出现遗漏，设备的运行可能出现故障，二次设备不能正确发挥它的使用功能，反而会引导我们走向错误的判断。监测系统可以减少一些不利的干扰因素，对出现错误的数据及时处理，所以系统检测可以为相互工作人员避免一些不利因素的发生。

（2）设备检测。随着居民生活的提高，人们的衣食住行都离不开电，对电的需求量也越来越大，最终导致智能变电站中大多数设备都处于高负荷运行状态。所以对设备进行检测是不可缺少的一个环节，设备监测可以对所有的构成部件和外部的相关器件进行改善，在一定程度上还可以提高二次设备的使用性能。

（3）线路检测。线路是电力系统重要的组成部分，它的主要功能是电能传输，它的质量直接影响着电路的运行情况。对线路进行监测和管理时，测量和检查是最重要的两种方法。在实际的检测过程中，首先应该从升降两个方面进行检测，降压可以对检测线路是否连接完整、电压值是否正确。升压时，这时主要的检测主体就是电流值和电压值是否在标准的范围内。

结论

智能变电站的使用给社会发展带来了巨大的经济效益，因为它是一种绿色环保、集成化的电气设备、包含着智能化的先进技术，在一个平台上实现信息数据共享，可以把所有的信息进行数字化、标准化、网络化、科学化，在这些有利的基础上智能变电站系统可以高效的进行信息传输、监控、保护，与此同时如果变电站出现任何故障和问题，系统可以按照自身的需求进行调节，实现了自动化协调互动功能。

参考文献：

[1]季欢欢.智能变电站二次设备的状态检监测技术研究[J].科技风，2019，01：54.

[2]邱俊宏.变电站二次设备的状态监测技术研究[J].电工文摘，2019，04：68~72.

[3]徐长宝.变电站二次设备状态监测技术研究[J].电力系统保护与控制，2018，07：127~131.