智能變電站設(shè)備監(jiān)測技術(shù)研究范文

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1交換機(jī)狀態(tài)評(píng)估

1.1評(píng)價(jià)因素權(quán)重的確定模糊綜合評(píng)價(jià)方法中，各因素權(quán)重對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果有很大的影響。如何確定權(quán)重是模糊評(píng)判中的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。本文采用層次分析法[11-12]，構(gòu)建的判斷矩陣。

1.2模糊關(guān)系矩陣的隸屬度模糊關(guān)系矩陣的關(guān)鍵是建立符合實(shí)際的隸屬度函數(shù)。隸屬函數(shù)的指派要反映這些元素對(duì)集合的隸屬程度。如何確定一個(gè)模糊集的隸屬函數(shù)至今還是尚未解決的問題[13]。目前作為隸屬函數(shù)的分布函數(shù)類型比較多，常用的分布函數(shù)有：拋物型、正態(tài)型、柯西型、嶺型等。每種分布函數(shù)又可分為偏小、偏大、中間型。嶺型分布函數(shù)具有主值區(qū)間寬、過渡平緩的特點(diǎn)[13]，能較好地反映交換機(jī)狀態(tài)的模糊關(guān)系，因此本文用嶺型函數(shù)來計(jì)算隸屬度。嶺型分布函數(shù)表示。在建立隸屬函數(shù)具體表達(dá)式的過程中，遵從最模糊原則和最清晰原則，即表1中區(qū)間的端點(diǎn)處于最模糊狀態(tài)，隸屬度屬于相鄰兩級(jí)指標(biāo)狀態(tài)的值均為0.5，在區(qū)間中點(diǎn)其類別是最清晰的，隸屬度屬于該級(jí)的值為1。根據(jù)交換機(jī)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的參數(shù)范圍，把各指標(biāo)數(shù)值代入式(3)~式(5)中相應(yīng)公式，即可得出它們相對(duì)于評(píng)價(jià)集的隸屬函數(shù)。需要說明的是，交換機(jī)有多個(gè)不等數(shù)量的端口，交換機(jī)狀態(tài)與每個(gè)端口有關(guān)的指標(biāo)有：流量、端口接收光強(qiáng)、端口發(fā)送光強(qiáng)、端口誤碼率。每個(gè)端口都單獨(dú)采集，取劣化程度最大的作為交換機(jī)狀態(tài)評(píng)價(jià)的輸入值。

1.3模糊綜合評(píng)價(jià)根據(jù)各個(gè)指標(biāo)的值，代入該指標(biāo)對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)，即可得到模糊關(guān)系矩陣。保護(hù)、測控裝置等二次設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)都可以采用同樣的方法來評(píng)價(jià)其狀態(tài)，但評(píng)價(jià)因素集要根據(jù)具體設(shè)備選定。

2智能組件跳閘回路定檢

為防止保護(hù)出口跳閘回路觸點(diǎn)粘連、失效、忘投壓板等問題，設(shè)計(jì)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)與智能組件配合，實(shí)現(xiàn)跳閘觸點(diǎn)定檢的智能告警。充分利用智能終端操作回路硬件軟件化的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)操作箱功能改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)跳閘回路(包含觸點(diǎn)及壓板)的在線監(jiān)測和離線定檢功能。開關(guān)處于合位時(shí)，智能終端可實(shí)現(xiàn)跳閘回路在線監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、定位跳閘回路存在的異常。開關(guān)處于分位時(shí)，智能終端可接收系統(tǒng)命令進(jìn)行分閘回路離線定檢、實(shí)現(xiàn)合閘預(yù)置功能，避免忘投壓板等人為疏忽。定檢實(shí)現(xiàn)原理：如圖1所示。保護(hù)出口驅(qū)動(dòng)電路上串接TZ1、TZ2觸點(diǎn)，兩觸點(diǎn)中間至正、負(fù)電間各串接一個(gè)用于檢測的光耦(監(jiān)測1、監(jiān)測2)。智能終端接收保護(hù)裝置定檢命令后，首先閉合保護(hù)觸點(diǎn)TZ1，正電經(jīng)保護(hù)觸點(diǎn)TZ1、監(jiān)測2光耦回路導(dǎo)通，監(jiān)測2光耦反饋檢測結(jié)果，完成保護(hù)觸點(diǎn)TZ1的檢測；然后閉合保護(hù)觸點(diǎn)TZ2，正電經(jīng)監(jiān)測1光耦、觸點(diǎn)TZ2、TBJ繼電器、壓板回路導(dǎo)通，監(jiān)測1光耦反饋檢測結(jié)果，完成保護(hù)觸點(diǎn)TZ2、壓板、TBJ繼電器的檢測。同樣，可以在分閘回路上實(shí)現(xiàn)相同的定檢功能。

3過程層通信故障診斷

智能變電站中，間隔層與過程層用網(wǎng)絡(luò)通信代替了信號(hào)電纜，之間用SV、GOOSE傳送信息[14]。當(dāng)SV、GOOSE收發(fā)異常時(shí)，需要及時(shí)診斷是間隔層裝置、還是智能組件故障。本文提出一種不依賴網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析儀[15]的診斷方法。分析SV、GOOSE的傳輸機(jī)制和特性，可采用接收端是否接收到相應(yīng)的發(fā)送端信號(hào)來確定發(fā)送端的通信狀態(tài)，而不是直接監(jiān)測發(fā)送端的狀態(tài)。間隔層裝置發(fā)送GOOSE到智能組件，智能組件把接收到該GOOSE的狀態(tài)用另外一個(gè)GOOSE送給間隔層裝置，間隔層裝置再把該狀態(tài)值送到監(jiān)控后臺(tái)，完成一個(gè)間隔層裝置GOOSE發(fā)送、智能組件GOOSE接收的狀態(tài)上送，如圖2所示。間隔層裝置接收GOOSE的狀態(tài)可以直接用來判斷智能組件發(fā)送、間隔層裝置接收的狀態(tài)。一個(gè)智能組件可以把SV、GOOSE發(fā)送至多個(gè)間隔層裝置，同樣也可以接收多個(gè)間隔層裝置下發(fā)的控制GOOSE，數(shù)據(jù)接收、發(fā)送是多對(duì)多的關(guān)系。如圖3所示。故障診斷原理：根據(jù)所轄的發(fā)送端口和接收端口判斷。當(dāng)有任意一路發(fā)送端口或任意一路接收端口通信正常，則認(rèn)為網(wǎng)口正常。如果所有的發(fā)送端口和接收端口都異常，才判定為網(wǎng)口故障。為此監(jiān)控后臺(tái)設(shè)計(jì)的過程層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測模型如圖4所示。

4運(yùn)行實(shí)例

基于上述原理的綜合智能告警在貴州都勻泉東110kV數(shù)字化變電站投運(yùn)。某一時(shí)刻采集到某交換機(jī)的一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)(選用劣化程度最大的端口值)，12345u,u,u,u,u的值為(35,20.8,16.7,28.5,0.65)，得到模糊關(guān)系矩陣為。

5結(jié)語

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，是二次設(shè)備檢修的發(fā)展方向。針對(duì)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，交換機(jī)是智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的核心關(guān)鍵設(shè)備。研究了交換機(jī)狀態(tài)監(jiān)測信息采集，在此基礎(chǔ)上提出了用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)交換機(jī)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)；為防止保護(hù)出口跳閘回路觸點(diǎn)粘連、失效、忘投壓板等問題，設(shè)計(jì)了智能組件跳合閘定檢回路進(jìn)行監(jiān)測；根據(jù)SV、GOOSE的傳輸機(jī)制和特性，當(dāng)SV、GOOSE收發(fā)異常時(shí)，提出了一種不依賴于網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析儀，及時(shí)診斷是間隔層裝置、還是智能組件故障的方法。本文提出的模型、方法在實(shí)際變電站運(yùn)行中得到了驗(yàn)證。

作者：徐長寶莊晨蔣宏圖單位：貴州電力試驗(yàn)研究院上海思源弘瑞自動(dòng)化有限公司