变电站二次设备在线监视及远程维护系统研究

变电站二次设备在线监视及远程维护系统研究

刘乐平

深圳市仁士泰机电有限公司

摘要：基于进一步增大的电网建设规模，在智能电网建设过程中二次设备发挥着至关重要的作用。通过有效应用二次设备可以针对一次设备进行控制保护、辅助监控与调节能，能及时呈现电力设备实际运行存在的故障。文章将对在线监视以及远程维护系统设计进行分析，旨在为变电站二次设备安全运行提供保障。

关键词：远程维护与在线监视；变电站二次设备；系统设计

引言：有关变电站二次设备，其所涉及的线监视与远程维护属于一项多功能集成化信息系统，主要包含收集整合二次设备故障、运行情况、设计与管理变电站二次设备、远程传递及自动归档继电保护故障信息、智能化远程巡检继电保护装置以及远程控制保护装置等。在提升继电保护管理信息化水平与促进我国智能电网未来发展发挥着一定的积极作用。

1.变电站二次设备在线监视系统设计分析

对
于不同变电站设备，其状态监测组件均选择 标准展开系统分析，从而整合与汇总变电站二次设备的在线监测数据。变电站二次设备在线监测系统结构设计具体下图。

图1：在线监测系统整体结构示意图

1.1在线监测系统硬件结构设计

1.1.1运维模块

系统中的运维模块重要作用是服务有关工作人员，为变电站内部的在线监测及诊断搭建交互平台，从而实时监测二次设备状态。具体运维模块如下图所示。

图2：系统运维模块设计示意图

从运维模块的结构来看主要划分为4层，一层主要负责信息采集例如装置功能状态、警示以及交换机状态等方面信息，为二次系统提供服务也同时为模型服务提供必要的分析依据。在模块中的站内数据均是通过在线监测系统而获得的，要是站内没有在线监测系统的话，需要采集单元提供相应的数据，从而得到压板状态数据信息，实现采集单元有效交互运维模块。

1.1.2基建验收模块

该模块主要用于可视化呈现对接口文件，支持导出回路信息以及接口文件，针对此模块严格进行网络监测尤为必要。依托界面对网络回路情况加以检查，要是呈现的回路状态异常状态，则需要相关运行人员及时找出异常信息。据图设计如下图。对网络状态进行监督能直观呈现物理链路实际通信状况。

图
3：监测网络状态示意图

1.2部分在线检测内容

1.2.1电源模块

输出电源模块自身则视为可监视性的模拟量信号，变电站二次设备能针对该模拟量信号加以持续性监视，而且在设定具体阈值，且电平超过规定范围的条件下闭锁或者是警告保护装置。与此同时，也能够将电源电平信息借助在线监视系统，在相同类型装置自身电源插件受损情况下的电源电平特点实现汇总，从而构建决策系统，在电源插件发生损坏之前发出预警，达到在线监测变电站二次设备的目的。

1.2.2光纤接口光强

有关变电站二次设备当中的过程层，若想实现信息交互则需依靠光纤接口的数据通信，但是光纤接口在长时间工作后，会逐渐将对其发送光强，最终使得致通信难以正常进行。要是变电站二次设备惧内光纤接口监视光强功能，光强数据可以发送至在线监视系统加以汇总，和光纤接口存在通信问题时的光强参数相结合事先预警，可以将故障检修转变为状态检修。

1.2.3可视化展现光纤回路

通过 二维表展现形式，把多个装置通过网络传输的 信息通过虚端子形式进行表达，可以让多种信息以二维表简单在后台展示，让设计人员、调试人员、施工人员与运维人员可以直接读取装置智能联闭锁的开出与开入。

2.变电站二次设备远程维护系统分析

2.1系统数据流

有关变电站二次设备远程维护，其主要指的是通过设置于调度主站或者是维护班组中的远程监控后台对二次设备进行维护。数据流具体工作框架设计如图4所示。主要分为两种：首先，控制命令数据流，在这一过程总控制器会接收到由调度主站下达的相关指令；其次，通过维护数据流对二次设备进行维护。

图
4：远程维护系统数据流工作框架示意图

2.2自动远程巡检保护装置

基于主站不断增加的接入子站数量，对子站内装置实际运行情况与运维报告的制作变成尤为繁重的工作任务，不仅占据运维人员很多时间而且还难以确保质量。我们以接入 个子站的主站为例，要是一个运维工作人员需要手动对所有子站设备实际运行情况进行检查，大概需要 个月的时间，很明显难以满足及时掌握设备情况的要求。对此，在对继电保护数据信息系统研究后，构建主站自动化巡检与生成运维报告的重要功能。

2.2.1自动巡检思想

主要是在不提高子站与装置负担的条件下，应用尽可能少的召唤操作检测装置响应各项功能的情况，由此对设备具体运行状态进行判断。现阶段，可以实践召唤测试主要包括定值、软压板、定值区、开关量、历史事件、模拟量等。定期自动巡检可以为主站形成运维报告提供必要的数据支撑。

2.2.2自动巡检数据

首先，能否正常响应召唤命令。其次，装置通讯状态能否和子站传送相一致。最后，在一段时间内装置是否无动作以及产生录波。提供自动巡检相关数据，可以让运维报告展示装置的功能与通讯状态，以及是否由于没有动作录波而藏匿隐患。

2.3远程维护

通常110kV变电站的路途相对较远，每次维护人员进行日常维护工作需要前往所有变电站，不仅费时费力而且维护效率不理想。因此，系统应具备远程维护功能，不需前往变电站也可以开展维护工作，仅在变电站端将调度数据网连入该系统中，系统之后通过专门的远程维护调试工具进行相应工作。该系统提供接入外部设备的具体通信标准，外部设备可顺利接入本系统。出于确保系统安全，远程设备和系统二者间以加密通道实现通信，以动态密码等方式严格验证接入外部设备的安全性，而且将所记录的每步维护操作传输至数据库，从而达到操作可查询的效果。

结束语：进行在线监视与远程维护的核心目的，并不是对变电站二次设备存在哪些缺陷进行诊断，其分析目的是以二次设备实际状态信息为依据，初步判断设备状态从而为检修安排提供依据。有关不良状态二次设备产生的缺陷原因、缺陷性质，应在检修前后对个案展开深入分析。通过文章对变电站二次设备的在线监视以及远程维护系统设计分析，希望能为当前变电站二次设备监控存在的缺陷加以弥补，在提升电网二次设备运行安全的同时，降低技术人员工作压力。

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