智能变电站二次设备状态评价方法与系统研究

发布时间：2020-04-01 22:02

【摘要】：随着智能变电站成为主流,电网的连接支点也逐步智能化,为国家智能电网的发展战略提供了支撑。但落后的变电站设备检修方式成为了智能变电站安全稳定运行的短板,传统的周期性检修不但不能避免设备事故的发生,还会由于过度检修对设备造成额外的伤害,状态检修势在必行。受限于技术的发展,一次设备短时间内实现状态检修比较困难,但二次设备得益于网络通信技术的高速发展使得状态检修的实现成为可能。因此,如何开展智能变电站二次设备的状态检修已成为一项重要的研究课题。本文针对状态检修存在的问题,从状态检修的基础状态评价出发进行研究,设计了一套以在线监测、状态评价为主要功能的智能变电站二次设备状态评价系统。该系统可完成站内二次设备的在线监测、网络拓扑图的监视、SCD文件的管控、以及状态评价等功能。首先,通过分析智能变电站二次设备内部可用状态参量,提取出能够表征二次设备运行状态的关键信息,根据不同类型设备的特点,建立了包含合并单元、智能终端、保护测控装置三个主要二次设备的状态评价指标体系。其次,经过分析比较选择层次分析法确定各评价指标的初始权重,接着引入变权理论对权重进行变权处理,建立基于变权理论的权重计算模型。再次,以正向、反向、区间三种类型对各评价指标分类,建立评价指标的评分模型。然后把权重模型和评分模型进行加权组合,建立二次设备状态评价模型。最后,在二次设备状态评价模型的基础上,利用计算机信息技术设计出一套二次设备状态评价系统。包含数据采集单元、数据处理与计算单元和应用单元的系统三级结构,能够完成站内二次设备的在线监测、网络拓扑图的监视、SCD文件的管控、以及状态评价等功能。测试结果表明,通过在智能变电站配置该系统,可以有效解决110kV智能变电站二次设备状态检修的问题,减少二次设备检修次数与时间,提高110kV电网的安全稳定运行水平,具有较高的实用和推广价值。
【图文】：

智能终端,智能变电站

2 周期性检修智能变电站事故举例自 2013 年镇江地区第一座智能变电站新建以来，，智能变电站的非计划检修工作从间断，还有一些故障造成了比较大的影响。（1）110kV 某智能站智能终端故障导致 110kV 备自投保护误动智能变电站的状态量、开关量由智能终端采集，再通过 GOOSE 网上送保护测控置。其具有一采多发，信息传输不受回路限制、节约电缆材料、扩建自由度高的好。但是该设备的运行稳定与否会直接影响与之关联的保护测控装置的正常运行。尤在其发送错误报文的时候，如果报文格式、校验均正确，那么对接收装置来说依然有效的，这样就会导致错误的动作行为。2017 年 9 月 6 日 13 时 23 分 14 秒，110kV 某变 110kV 分段二 720 开关智能终端置异常报警，13 时 23 分 15 秒 110kV 备自投保护动作，110kV 分段一 710 开关合。现场动作情况如图 1.1、1.2 所示。

智能终端,备自投,现场检查,实际运行

图 1.2 动作的 110kV 备自投现场检查发现，720 智能终端虽然有告警但仍在运行，且发送与实际运行位置不符的错误位置信息报文，导致 110kV 备自投保护误以为 720 开关发生了偷跳行为，将710 开关合上。这就是一起典型的发送错误报文导致接收设备错误动作的案例。虽然未造成对外负荷损失，但是依然是一次重大的设备事故。如果出问题的智能终端是进线开关，那么必然造成进线开关的分闸，带来一连串的不良影响。（2）110kV 某智能站采样插件故障导致主变差动保护误动作智能变电站的电压、电流量均由合并单元进行模数转换后，用 SV 网通过报文传输，电压、电流量的正确与否直接关系到保护的正确动作。因此保护装置都会采用双通道复采的方式，即采集两组电压、电流量，若相差在一定允许误差范围内才认为采样正确并进入保护计算逻辑。所以，采样回路的正确与否至关重要。2016 年 10 月 31 日 8 时 38 分三山变 1 号主变差动保护动作跳两侧开关（低压侧双分支）如图 1.3，全所停电，停电前风雨天气，1 号主变负荷 21.4MW。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM63

【参考文献】