智能电网作为现阶段电力事业发展的关键,实现了电力网络电力调度、电力稽查、电力配送以及电力故障检修的自动化作业,很大程度上实现了电力的现代化作业。而随着城市化进程的加快,电力企业为了满足日益增长的用电需要,电力网络的规模也不断扩大,很容易出现故障,需要借助大量的二次设备对系统进行监测,及时地发现系统中存在的故障,所以二次设备就成为电力企业智能电网的重要组成。然而二次设备作为故障监测设备,技术性很强,要想保证其功能的发挥,就需要相关人员对其进行运行与维护。作业人员需要结合电力企业二次设备的设计情况合理地设计运维规范,以保证二次设备的质量以及作业效率。
一、智能电网二次设备运维概述
智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用。实际的发展过程中,随着电力用户数量的提升,电力企业的电网状况愈发复杂,传统的电网形式已经难以满足电力事业的发展需要,智能电网实现了电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,所以借助智能电网,就能够保障电力系统安全稳定运行。然而智能电网的技术性很强,需要借助电力企业中的二次设备对其运行进行监督,保证电网的安全运行。电力企业中,一次设备是指直接用于发电和输送电力的设备,二次设备是指对一次设备进行监视、测量、控制、保护的设备【1】。所以二次设备就成为电力企业发展的关键,其运维也成为电力企业的关键作业,现阶段智能电力网二次设备的运维主要包括业务运维以及日常管理两个方面,需要电力企业加强重视。
二、智能电网二次设备运维的必要性
随着电力系统的快速发展以及智能电力网络的逐渐普及,为了保证其运行的安全性需要耗费大量的人力、财力以及物力,电力企业就不得不加强二次设备的建设以满足电网运行的需要。再加上二次设备也关系到电力网络的运行,二次设备的运维已经十分必要,要求电力企业的作业人员必须要实现二次设备的运维实时监测并且了解二次设备当前的工况,利用先进技术对二次设备进行状态监测,进而准确地判断其运行状况,以保证电力网络的正常运行,所以现阶段二次设备运行维护就十分重要。
(一)保证电力网络的安全生产
二次设备在智能电力网络中承担对一次设备的监测和控制,可以对一次设备运行进行管理,现阶段智能电网的建设过程中,由于电力网络承担电力配送,建设作业就具有一定的危险性。所以实际的作业过程中,如果缺乏对二次设备的运维,二次设备功能就很难发挥,这样一次设备出现故障也难以及时察觉,必将会引发故障的发生,更有甚者会导致机械设备的损坏,产生经济损失,不仅影响智能电网的正常作业,还有可能对作业人员的人身安全产生影响,不利于电力企业的发展。进行二次设备的运维,就能够依靠二次设备实现对一次设备的管理,从而实现智能电网全部设备的质量控制,保证其作业的顺利进行并且尽可能地规避事故,实现智能电网的安全生产。
(二)是智能电网安全运行的保障
现阶段电力企业的发展过程中,智能电网这种作业形式很大程度上推进了电力企业的发展,在其影响下,大多数的供电企业都构建起系统的、科学的、完善的智能变电系统,以实现电力的配送。二次设备作为对电力网络中一次设备运行状况进行监测和控制的设备,一旦出现问题,作业人员就无法在第一时间了解到一次设备的运行状况,影响作业人员对故障的治理,制约智能电网的发展。建立起二次设备运维体系,就能够结合专业的技术人员实现对智能电网的全面控制,从而基本掌握二次设备运行故障的基本类型以及故障主要诱因。这样一来,相关人员在实际的发展过程中就能结合这些资料对故障治理体系进行调整,一定程度上提高二次设备运行维护与检修工作质量【2】。此外,二次设备因为还能够保证设备的持续运行,避免停运检修导致的电力生产问题,以最小的影响在短时间内保证二次设备恢复到最佳工作状态,也就保障供电系统的安全运转,实现对电力企业经济效益的保证。
(三)有效治理智能电网运行环节存在的安全隐患
智能电网运行过程中,虽然其二次设备类型多种多样,但是二次设备并不会无缘无故地发生故障,一旦设备出现问题,原因往往是工作人员没有掌握作业技术,由不规范的作业技术引发;或者是设备年久失修、设备零件老化这种潜在的安全威胁长期存在突然爆发导致的。而且部分设备故障往往很难进行预防,从而在很大程度上制约智能电网的发展。进行二次设备的运维,就能够通过日常的运行维护监事会的发现二次设备运行过程中存在的隐患以及故障,并且在第一时间明晰故障的成因,再结合数据库选择正确的方案对故障进行治理。这样一来,二次设备运维就能够在实际的发展过程中对二次设备进行全面的质量管理,一方面结合设备存在的故障建立数据库,在治理之后为后续的故障治理提供经验。一方面对作业人员的操作进行规范,尽可能地规避由于人员操作失误导致的故障,在预防和治理两个方面实现对故障的治理,尽可能阻断产生安全隐患的根源,提高电力工程的施工安全性。
三、智能电网二次设备的特点
电力事业的发展过程中,二次设备的运维能在很大程度上提升设备的功能并且规避可能存在的故障,是电力企业发展的关键。然而实际的发展过程中,由于智能电网的规模较大,其中的二次设备状况较为复杂,所以针对其的运维也就具有一定难度,还需要相关人员对智能电网二次设备的特点进行研究。
(一)采用感应系统,实现智能化管理
二次设备作为对智能电网一次设备进行监测与控制的设备,任务量较大而且需要保证信息传递的及时性,所以智能电网中的二次设备一般采用感应系统,其全部信息均采用统一的信息录入形式,然后按照统一的信息标准对电力网络进行介入。所以智能电网在运行过程中接收到的所有数据都是由同一个通信网络地完成的。这样一来,二次设备运行环节就能够有效地规避一些不必要的摩擦,以避免燃烧事故的出现【3】。此外,在智能电网二次设备的运行过程中,感应系统还能够规避由于技术问题导致的系统故障,很大程度上保证设备的安全运行。另一方面,智能化管理也是智能电网二次设备的关键技术,实际的发展过程中,二次设备的信号一般由GOOSE来实现,由于该技术具有很强的优势,所以二次设备在实际的作业环节也就可以自动对一些不良问题进行规避。所以现阶段的智能电网就具有智能化以及自动化的特点,一定程度上提高电力设备的维护效率。
(二)规模性以及技术性
现阶段城市化的发展过程中,居民对于电力的需求不断提升,电力网络的规模也就不断扩大,相应的二次设备的规模也就不断扩大,遍布智能电网的各个环节。规模化的特点显著增加了二次设备运维的作业量,一定程度上影响二次设备运维的落实,需要相关人员结合实际科学合理地设计二次设备运维方法,以满足工作量越来越大的运维作业需要。另一方面,智能电网中的二次设备具有信息共享的能力,可以实现信息管理的自动化。并且具有强大的在线检测能力,可以利用在线监测及时地发现智能电网中存在的绝大多数的缺陷和故障,从而及时地实现对其的治理。而这需要先进的技术支撑,所以现阶段的智能电网二次设备还具有很强的规模性以及先进的技术性。
四、智能电网的二次设备存在的主要问题
智能电网的发展过程中,二次设备的运维主要承担设备故障检修以及运行状态维护,所以要想保证运维的质量,还需要相关人员加强对智能电网二次设备主要故障的重视,并且在此基础上进行运维规范的设计,保证运维的顺利落实。首先,通信故障是二次设备中常见的故障类型之一,通信作为设备正常运行的基础,承担一次设备与二次设备、二次设备与管理中心之间的交流作业,一旦其出现故障,就会在很大程度上影响二次设备功能的发挥。现阶段的二次设备发展过程中主要存在智能终端与保护装置之间的通信异常导致的沟通不正常、智能终端和保护装置出现goose发送通信异常的重合闸功能异常、SV通信异常导致的保护功能阻断以及MMS通信异常导致的通信链路中断等问题,很大程度上制约二次设备功能的发挥;其次,保护装置异常也是二次设备常见的故障,现阶段的智能电网二次设备保护装置虽然安置在室内,但是依旧会受到程序异常和硬件故障等问题的影响,制约保护装置信号的接收,导致保护装置的逻辑混乱;然后,过程层设备异常也是二次设备常见的故障类型,在智能电网的发展过程中,为了保证一次设备的功能的发挥,工艺级的设备一般安排在一次设备周围。但是一次设备一般位于室外,这些工艺级设备就很容易受到外界环境的影响,功能发挥较差,容易出现故障【4】。尤其是对于智能终端来说,由于其总揽二次设备的控制工作,一旦其出现故障,相关的继电器合闸或保护跳闸指令就无法正常执行,制约信号的接收,从而影响二次设备的正常作业。所以实际的发展过程中,智能电网二次设备运维就需要从这些方面入手,针对性地对二次设备存在的故障进行解决。
五、基于智能电网的二次设备运维方法
(一)可视化技术的运用
要想在智能电网二次设备中落实运维,关键还在于可视化技术的运用,将其科学合理地运用到二次设备运维中,能够有效地提升运维管理水平。该技术的运用环节,可视化技术能直接将二次设备的运行信息反馈到指挥中心,从而直观地将二次设备信息展现在相关人员面前,实现数据的可视化。在此基础上,故障的逻辑、回路就能够实现可视化,作业人员就能够在一切可视化的状态下监控二次设备的正常运行,以避免二次设备故障的发生。这一环节中,运维人员能够追观测到二次设备故障的各种信息,当设备出现故障之后就能够及时地确定故障位置、故障危害、故障类型以及故障的治理方式,简化治理流程,实现了二次设备的运行维护。
(二)状态评估技术
在二次设备运行的过程中对其数据、信息以及历史数据等分析,然后在此信息的基础上对二次设备的使用和状态进行评估,就称之为二次设备的状态评估,实际的作业过程中,一旦该设备出现不良状况,该技术就会恶化实际故障发出不同的警告信号,并且持续到故障解决为止,为作业人员的治理提供指导。现阶段的智能电网二次设备状态评估可以分为在线监测、信号处理、状态诊断以及状态检修四个部分。在线监测是指相关人员需要结合二次设备的使用实际购置一些监控设备对二次设备进行监测,对二次设备的各种状况进行监督,并且将相关数据进行记录;信号处理则是指对设备信号进行分析和处理的一项作业。一方面,在线监测环节对于二次设备的监测会反馈出不同的信号,需要专业的设备以及人员进行分析,判断是否存在异常。另一方面,状态评估本身也会持续向指挥中心发送信号,相关人员需要对这些信号进行分析,从而确定信号的类型和含义;状态诊断是指对二次设备运行状态进行诊断的作业,由于二次设备运行环节的故障类型较多,在利用状态评估技术对二次设备的运行异常状况进行确定之后,就需要专业的人员对设备故障进行诊断,分析设备故障的类型以及治理方式,为后续的治理作业奠定基础【5】;状态检修就是二次设备运行状况的检修作业,结合状态诊断环节得到的信息,由专业的治理人员对设备存在的故障进行治理,以保证二次设备功能的发挥。
(三)智能诊断技术
智能电网二次设备的运维也需要具有一定的智能性,智能诊断就成为二次设备运维发展的关键。现阶段的二次设备承担智能报警以及定位故障点的作用,运用智能诊断技术,就能够提高报警与故障诊断的准确性和时效性,并且对二次设备中出现的故障进行治理。首先,智能诊断技术可以区分二次设备中的故障等级,然后按照故障的级别进行报警,方便相关人员对故障进行确认,从而降低作业成本。并且过滤二次设备中的报警信息,保证故障信息的真实性;其次,智能诊断系统在对二次设备进行故障诊断之后,可以结合故障信息的特征进行报警,实现警报的多样化,降低故障治理难度【6】;然后智能诊断技术专门分析二次设备的运行数据,把现场的运行数据和规定的模拟量进行比对,判断二次设备是否正常,就具有很强的科学性以及准确性。
(四)完善规章制度
制度是相关作业能够顺利落实的保障,所以实际的发展过程中要想实现对智能电网二次设备的运维,还需要结合二次设备的运维需要制定出科学合理的规章制度。首先是日常的巡检制度,现阶段部分电力企业对于二次设备的运维重视程度不足,没有针对性地制定巡检制度,就在一定程度上影响二次设备运维的落实。电力企业需要结合二次设备的使用频率以及故障类型制定巡检制度,对故障多发位置加强监测,并且定期进行巡检,及时地发现可能存在的隐患;其次是建立责任落实制度,电力企业需要将二次设备运维的责任进行细分,然后结合岗位职责落实到每一个人员身上,再建立起赏罚制度,对于不按规范进行监测的人员部门进行惩处,激发其运维意识,提升运维的职能;然后是监督制度的建立,需要结合实际建立起监督机构,对运维流程和环节进行监督,尽可能地保证运维制度的落实。
六、结语
现阶段社会的发展过程中,随着用电需求的不断提升,智能电网的规模逐渐扩大,为了保证电力设备的安全运行,智能电网二次设备就成为电力企业发展的关键一环。然而二次设备虽然能够对一次设备进行控制和监测,二次设备本身也容易出现故障。在此基础上,针对二次设备的运维就成为电力企业的发展方向,相关单位需要结合二次设备的实际通过状态评估技术、可视化技术、智能诊断技术以及完善规章制度等形式,保证智能电网二次设备运维的落实。
参考文献
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