220kV智能变电站二次设备故障诊断方法与探讨

汪渊

摘 要：时代在进步，科技在发展，电力系统网络运营管理也更加规范化，管理体系也逐步成熟和完善，而在电网运行的过程中，智能变电站二次设备故障诊断方法应用至关重要，不仅为减轻二次设备故障发生压力，确保二次设备故障监测及诊断的高效开展，适应智能化新运行管理环境，优化二次设备故障诊断思路等具有重要意义。基于此，本文以文献对比法和理论分析法，首先对智能变电站二次设备状态监测信息采集，重点探索了220kV智能变电站二次设备故障诊断方法，并对故障诊断的价值及意义进行阐述，期望能够给相关领域技术管理人员提供一定理论参考。

关键词：220kV;智能变电站;二次设备;故障诊断;方法

引 言

220kV智能变电站作为电网的强大支柱，220kV智能变电站的建设质量直接关乎到电网系统的稳定性，同时对提升智能电网的状态评估，优化维护检修措施等具有重要作用，同时也是智能变电站技术开发的重点内容，并在之前的科研成果中取得一定进展。继电保护作为智能变电站系统应用过程中不可获取的核心元器件，在电网出现故障的过程中，能够起到保护作用，因此只有确立了设备的正常运行状态，才能够构建科学合理的监测及检修策略。因此，智能变电站二次设备故障运行及诊断方法应用具有至关重要的作用。

1、220kV智能变电站二次设备运行状态监测及信息采集

220kV智能变电站二次设备运行状态信息采集的过程中，主要根据故障系统及其运行异常性的选取为基础，一般情况下，二次系统的监测评估信息应用环节中，主要包含以下几个方面内容：首先是二次设备运行状态的信息监测;其二是二次设备的动作信息异常监测;其三是对智能变电站的二次设备运行参数维护信息的监测等。

在220kV智能变电站设备运行监测信息的评估体系中，主要可分为要素级、设备管理级及系统级，从监测功能体系上看，主要实现于二次系统的设计中，在监测环节设置的过程中，就二次系统各个应用环节，可通过智能变电站二次系统设备中的添加监测手段，优化监测评估体系。对系统化的监测评估来说，可通过建立系统化的功能体系，实现周密性的信息评估监测。在系统化的监测评估体系中，可依据二次系统中的功能设计理论，就设备管理配合评估方案，同时可通过建立三级评估设置体系，实现对保护系统整体状态及信息的监测，同时可从多个角度、多个性能状态下，优化各部分组件结构的使用功能。在站控层中，可设置对应监测信息，用以分析和评估专家系统，并依据220kV智能变电站二次设备各应用环节中的检验及信息监测为基础，实现对智能变电站设备的保护。

2、220kV智能变电站二次设备常见的故障问题

在220kV智能变电站中存有较多的二次设备，由于在变电站应用及管理体系中存在复杂化的运行管理方式，同时又收到IEC61850规范的约束影响，导致220kV智能变电站二次系统应用中存在较多问题，对系统监测、检修造成较大的难度。

2.1智能终端故障

主要表现在装置信号存在无人操作的表现状态，并且在系统体系内呈现出“装置闭锁、装置故障”的等信息表现，对正常运营管理造成较大的影响。出现此故障的根本原因在于定值设置不合理、二次接线错误、及设备本身的故障等导致，当选择使用调试工具进行检修时，发现存在报文故障，因此需要对终端数据进行重新定位设计，这样才能够有助于完成复归。

2.2母差保护故障

此故障是由于系统处理的过程中处于正常运转状态，其可提示警告信息，并在母差保护状态中会出现失电状况，此状况可迅速恢复，并在0.1s内恢复到正常状态，因此此故障对于整个设备系统的影响相对较小。

2.3 GOOSE通信中断

在智能变电站二次设备送电的过程中，可通过刀闸及开关设备的对应操作，实现系统内设备运行管理的相应变化，设备系统在后台管理的过程中，由于故障报错提示，会出现GOOSE通信鍛炼的通信故障。该故障产生的主要原因是由于通信问题导致，由于硬件连接及通信设备出现故障都会导致通信中断问题发生，进而产生通信中断故障。在对本故障管理的过程中，通信设备状态处于正常，但是由于电源插件出现松动或者设备死机等现象，往往会导致变电站正常信息采集中断。

3、220kV智能变电站二次设备故障的诊断方法

3.1故障特征信息

当二次设备故障问题出现时，必须对故障特征信息进行剖析和了解，并为故障的分析提供可行性依据，这样才能够将二次设备故障难度进一步的降低，便于工作人员的事后检修作业。在故障特征信息获取的过程中，可借助线上模式进行在线监测，并依据“三层两网”状态，实现在线监测的目的。

在二次设备运行及应用的过程中，在线监测主要可包含两个作用：第一，对二次设备的运行状态进行实时监测;第二，是通过对二次设备的故障信息诊断，优化故障解决方案。当故障信息处于监测状态时，要在了解故障信息的基础上，消除故障诊断过程中存在的盲点问题，并实现自检功能。对应故障特征信息的分析，主要包含以下几点：（1）保护元件监视;（2）输入回路监视;（3）操作回路监视;（4）终端文件的监视;其二，主要包含通信协议的分析，站控层网络设备监视，间隔层网络设计监视等。

3.2 二次设备故障诊断模型

3.2.1故障诊断系统结构

就诊断模型的建立来说，主要是由专家系统为主，在构建专家系统的过程中，调整诊断结构体系。专家系统的结构可分为如下几个模块：其一为数据库，通过构建存储信息的功能，优化在线监测诊断信息;其二，要对诊断提供参数信息数据，在数据库系统的应用中，主要可包含两种结构体系，其一为动态结构，其二为静态结构;动态结构主要负责于参数的配置，而静态结构主要应用于负责状态参数的设计。第二个模块为知识库。知识库作为专家系统核心，可执行推理并负责计算。在专家系统考知识库表达的过程中，可通过执行推理和计算过程，对专家系统中知识库进行表达和分析，这样才能更加高效开展诊断。第三个模块为人机接口，通过连接机器与专家系统，可准确的推理出系统故障;第四个模块为推理机。能够对二次设备中表现出的异常信息进行监测和推理。

3.2.2 故障诊断模型

在智能变电站二次设备中，故障诊断模型的应用不仅能够对系统结构进行监督，同时能够优化设备系统控制，当出现故障时，要对诊断的模型设备进行报警，并将报警信息通过通信网络进行传递。这样故障诊断模型就可依据传递得到的警告信息，来分析故障发生的原因，及时提出有效的故障解决方案。

3.2.3 故障诊断的方法

在220kV智能变电站二次设备中，故障的诊断主要扮演极为重要的角色，如通过有效的故障诊断方案，使得二次设备处于相对正常的运行状态中。其中，故障诊断的方法主要包含有：其一，故障配置诊断法;其二，IED装置诊断法。第一种方法主要应用于诊断系统颞部的智能设备，当其出现故障后进行测控布置;第二种方法主要应用于通信中断后的故障诊断，主要表现出功能异常诊断方法。

3.2.4 故障诊断推理

220kV智能变电站二次设备中的故障诊断推理主要包含三种：其一为规则推理，可实现对二次系统信息的有效分析，然后对分析的结果、知识库条件的优化进行合理匹配;其二为精确推理法，此类型的推理主要对故障的诊断信息有着较大的应用优势，可对设备故障进行高效化推理，为检修工作人员提供便利;其三为产生式的推理，可优化和深化故障本身，为快速的找到故障根源奠定基础。

4 220kV智能变电站二次设备的调试

4.1单体调试

220kV智能变电站二次设备及系统的故障诊断中，对单体的调试可集中于间隔层，并在单体调试内容及系统的优化上，主要包含有网络交换机、检查网络交换机内的连接线路及性能等。可确保满足智能二次设备应用基本需求，在相关规范的约束上，可通过变电站二次系统安全接地状态及系统的优化，实现各个回路的正常运行及管理，并对确保智能化终端系统工作稳定开展，实现对单元内逻辑功能的优化等奠定坚实基础。

4.2分系统调试

在分系统调试的内容中，主要包含以下几方面：首先是监控的调试，主要检查及调适二次系统，并对各个层面的逻辑验证方式进行优化，并保障二次设备运行稳定性。可借助监控调试完善的二次系统故障处理，加强继电保护调试，优化二次设备故障诊断的核心，并与监控系统的存在较强的连接性。为提升继电保护的应用二次设备中的故障隐患。

5结束语

综上所述，220kV智能变电站二次设备的运行保护，不仅能够实现对故障的监测和诊断，同時能够有利于强化变电站的运行管理。与常规的变电站相比较，故障诊断的需求相对较大，因此可依据故障诊断的结果，对可靠性运行进行管理，并确保智能变电站二次系统具有高效率、高质量的运行管理体系，并对智能变电站的运行维护及安全应用奠定坚实基础。

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