关于220kV数字化变电站设备故障诊断系统之我见.pdf

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1、关于220kV数字化变电站设备故障诊断系统之我见曾燕忠江西赣州供电公司摘要：本人就职于江西赣州供电公司运检部于都运维站，电气工程及自动化本科学历，在运维岗位上工作21年，担任过值班员、值班长、技术员、站长岗位，具有丰富变电站运维经验，于都运维站辖管七个子站，其中兴国变电站为数字化变电站，本文是作者提出，关于研究数字化变电站自诊断系统DSS，并以兴国110kV数字化变电站为例，验证了该系统的可行性；本文相关内容可供大家借鉴参考。关键词：110kV；变电站；继电保护；故障诊断1、建立DSS的必要性1.1实现站内二次设备的状态监视数字化变电站中，大量

2、新的二次设备如电子式互感器、符合IEC61850的智能电子设备等投入运行：目前，这些设备供应商较少、产品应用经验不足，DSS的建立将有助于记录和监视系统内各数字化设备的运行状况，及时地发现问题和提出有针对性的解决措施。同时，可实现设备检修状态化，提高系统的可用率。1.2lED的互操作问题基于IEC61850的数字化变电站实现了不同厂家IED的互操作性。lED设备的互操作性可以最大限度地保护用户原来的软硬件投资，实现不同厂家产品集成。但是，设备间的互操作也造成了站内运行环境的复杂化。在事故发生时究竟是由于设备本身故障造成还是由于设备问的互操作所导

3、致，需要一个全面的监测系统提供准确的判断依据。1.3网络可靠性问题数字化变电站内设备之问连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O接口，通过网络真正实现数据共享和资源共享。在网络实现设备互联的同时，网络的可靠性也变得尤为重要，一旦通信出现异常，将直接影响站内二次设备功能的正常实现。2、数字化变电站自诊断系统DSS2.1系统总体构成DSS由设置在各层的数据采集单元、白诊断数据服务器、工作站及相关软件组成，系统结构如图1所示。具体设备硬件包括：间隔层合并器的光纤收发器、以太网交换机、合并器数据收集器、数据库服务器、流量服务

4、器、保护管理服务器、监控主机等。网络监控服务器保护监控服务器监控主机交换机站内数据库站内主机…站控层数据采集站交换机间隔层保护设备测控设备……过程层数据采集站合并单元图1DSS系统结构图电子互感器智能开关DSS的诊断功能由以下各部分联合完成：（1）连接于站级层网络的数据采集站，构成“包捕获数据库”。SDA负责采集各间隔层保护、测控装置的信息，用于监视这些装置对其从过程层设备采集数据的计算和处理结果，网络采用100MB以太网，103规约。（2）连接于问隔层网络的数据流量采集站BDAA，完成该间隔内各合并器的数据采集，监视其数据流量、当流量异常时报

5、警并记录，网络采用10MB／100MB以太网，IEC61850规约。（3）连接于站级层的数据流量采集站SDAA，采集各间隔层单元、站级设备等连接于站级网络上的数字设备的数据流量信息，当节点数据流量异常时报警并记录，网络采用l00MB以太网，103规约。（4）站级诊断主站连接各诊断数据采集子站，进行综合数据综合分析，得出诊断报告。诊断结果可通过调度通道或其他信息通道传送到上级管理中心，网络采用100MB以太网，自定义规约。2.2主要设备故障诊断原理2.2.1电子互感器故障诊断DSS建立的目标之一就是实现对电子互感器运行状态的实时检测，提高互感器的

6、运行可靠性。作为电网一次系统的电气量采集装置，互感器输出直接反映了电网电气量的状况。电网所经受低频振荡、各种短路故障、系统重合闸等都将使得互感器的输出信号异常。同时，由于互感器本身结构、运行环境的影响也会导致输出信号异常。那么如何来区分两种异常信号，将成为互感器诊断的技术重点之一。基于小波变换的故障诊断对于故障突变灵敏度较高，且能精确定位突变时刻点，同时所需时间窗较小。因此，本文选择了具有相当消失矩和紧支性的对称的经过Bior3提升的第二代小波基Bior3．1对互感器输出信号进行变换，通过互感器诊断模块判断故障信号来源，诊断流程如图2所示。实践

7、证明，该诊断方法提取故障时刻的误差较程层小，且有很高的计算精度。互感器输出信号小波包浮动阀值消燥互感器故障诊断模块是否存在互感器故障N上传调度中心Y图2基于小波变换的电子互感器诊断流程图2.2.2合并器故障诊断MU作为电子式互感器、智能化一次设备、传统互感器与智能化二次保护、测控和计量设备的中问连接环节，其主要功能是接收一次设备的信号J，并对采样的数据进行汇总，根据二次接入设备的要求，输出相同或不同的数值和开关信号，同时可接收二次设备的命令输出信号至智能化一次设备J。MU一旦发生故障，将直接导致二次信息获取异常：因此，对于MU的诊断显得尤为重要

8、，我们主要从以下3个方面着手：（1）采样精度及传输内容正确性的在线验证。其基本原理提取合并单元输出数据，利用傅里叶算法计算各个通道的电压、电流、有功、