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1、第38卷第5期Vol.38No.52014年3月10日Mar.10,2014DOI:10.7500/AEPS20130523010智能变电站智能电子设备在线评估及动态重构张海东,陈爱林,倪益民,窦仁晖,任辉,杨青(中国电力科学研究院(南京),江苏省南京市210061)摘要:设备在线健康诊断及失效功能恢复是智能变电站可靠运行的保障。阐述了智能变电站智能电子设备(IED)在线评估与动态重构技术发展的迫切性。基于现有的IEC61850标准和即插即用技术,提出了在线评估与动态重构冗余备用的技术方案,探讨了即插即用、诊断模型、IED数据库自动生成、在线评估和动态重构等关键内容,分析了当
2、前亟须解决的主要问题,符合新一代智能变电站发展方向。关键词:智能变电站;智能电子设备;在线评估;动态重构;IEC61850;诊断模型;即插即用0引言IED状态在线状态评估功能缺失,不能给出设备状态的趋势性分析,IED的状态感知结果没有接入变智能变电站是智能电网重要支撑节点和关键环电站二次设备的管理体系中,导致检修人员无法判[1]节之一,健康的设备是变电站及电网安全稳定、可断或查询设备的健康状况,以及未从全站、全网的角靠运行的基础,电力设备状态诊断、及时发现潜在问度形成智能变电站二次系统状态监测体系,为主站题、恢复失效功能是保障设备健康运行的重要手段。提供全方位的感知状态量及趋
3、势分析,无法满足智当前电力设备健康状态评估技术研究主要集中于变能变电站少人、无人值班模式,以及支撑调控一体化压器、断路器、发电机等电力系统一次设备,并取得等大运行的迫切需求。[2-3]了较好的成果。文献[4]介绍了智能电子设备因此,当前亟须开展在线评估与动态重构的功(IED)故障诊断技术的研究现状,文献[5]阐述了继能研究。本文采用冗余备用的动态重构方案,重点电保护状态检修的策略。目前,IED仍主要采用异研究了即插即用、诊断模型、状态评估、动态重构等常、告警等自诊断方式获取设备简单状态信息,状态关键技术,旨在探讨解决在线评估与动态重构的技监测量不够充分,同时并未根据状态量在线
4、评估设术瓶颈问题,拟将智能变电站IED的健康状态事后备健康状况。IED功能失效后,能够及时发现并自治疗模式,改为提前体检、失效功能及时恢复模式,动恢复失效功能实现动态重构的研究并不多见。符合新一代智能变电站以及大运行、大检修等发展由于智能变电站IED在线评估与动态重构(以需求。[6]下简称在线评估与动态重构)功能缺失,工程建设值得注意的是,在《智能变电站继电保护规范》中暴露出技术发展、电网安全和运行维护管理方面[8]中明确规定保护装置有“直采直跳”功能要求。由[7]的弊端。目前变电站IED的备用模式一般采取于网络上的备用IED动态重构不能实现“直采直双重化或双套配置方式,这种
5、简单的备用模式相当跳”,因此,本文IED定义为具有代表性的间隔层测于现场单套配置设备的总量加倍,造成现场备用设控装置,不包括保护装置。备数量多、占地面积大,不符合智能变电站技术节约化发展宗旨[6]。电网安全方面,存在系统不能实时1技术基础感知设备状态参量、评估诊断健康状况和恢复失效智能变电站IED在线评估是技术手段,动态重功能的弊端,电网自愈能力不足,无法保障电网安全构是研究目的,其主要涉及的关键内容包括在线评稳定的运行。运行维护管理方面存在的弊端,即估设备的运行状态,以及正确可靠地发现、控制和管理设备。其中,建立符合IEC61850标准要求的设备状态评估模型,实时获取设备的
6、状态量是在线评收稿日期:2013-05-23;修回日期:2013-10-24。国家电网公司科技项目“智能变电站二次设备在线评估及动估IED运行状态的依据;IED具有通用性和互操作态重构的技术研究”;已申请国家发明专利(申请号:性的功能特点是正确控制和管理设备的前提;IED201210216025.7,201210348320.7)。基于网络化即插即用技术是能够正确管控设备的基—122—·讨论园地·张海东,等智能变电站智能电子设备在线评估及动态重构础。因此,符合IEC61850标准的状态评估模型、通2设计方案探讨用的IED和即插即用技术是在线评估与动态重构本文提出的在线评估与动
7、态重构方案并不改变的关键。IEC61850标准的可扩展性、通用性、网络智能变电站的现有结构,而是增加通用的备用装置,终端设备通用即插即用(UPnP)协议为解决上述瓶用于重构故障装置、恢复失效功能。方案中主要包颈问题奠定了基础,下文将分别加以阐述。含系统结构和数据流程两方面,为方便实现IED的1.1IEC61850标准发现与管控以及状态量获取,同时探索网络设备即IEC61850标准对变电站自动化中测量、控制、插即用技术在智能变电站中的应用,研究即插即用继电保护、故障录波等各个领域的功能进行了总结,技术工作
