电力二次设备状态评估及检修策略的优化探讨

张子杭 孙建 张祖恒 冯鑫源 许月娟

摘要：电力二次设备运行过程中，设备故障问题会对电力系统安全稳定造成严重影响，为此应就电力二次设备进行状态检测与评估，采取有效的检修策略。本文首先就电力系统二次设备运行状态的评估方法进行阐述，进而探讨电力系统二次设备的状态检修策略的优化方法，以保证电力系统的稳定性。

关键词：二次设备;状态评估;设备检修

前言：随着我国电力系统覆盖范围的不断扩大，人们对于电力供应的稳定性与安全性要求业不断提高，这种情况下，传统的电力系统二次设备运行维护措施已经无法起到其应有效果，为此应采取有效措施开展电力二次设备状态评估工作，根据设备评估结果采取相应的设备检修策略。

1.电力二次设备状态评估

对于电力二次设备进行状态评估工作，应基于IEC61850技术标准。以职能变电站系统为例，这种变电站系统的典型结构为“三层两网”，相较于常规变电站，智能变电站增设合并单元、智能终端与交换机等设备。本次研究选择智能变电站系统中的主要二次设备进行性能评估，考虑到不同评估对象及其功能关联性，在二次设备状态评估中将设备部件、通道监测信息、设备内部逻辑中间节点信息等相关情况作为评估工作的重要指标。

1.1评估指标

对于二次设备进行状态评估时，考虑到大多数智能变电站的状态评估工作仅能针对单一设备进行，就会导致设备状态评估无法真实体现系统整体运行情况，为此应建立健全状态评估指标体系。本次研究所选取的二次设备评估指标包括：（1）继电保护装置评价指标;（2）合并单元评价指标;（3）智能终端评价指标;（4）交换机评价指标。在确定评价指标的基础上，建立二次设备评估指标体系，以保证在评估工作中能够就二次设备整体运行状态进行全面反映。

1.2云模型理论

对于智能变电站二次设备状态进行评估，可采用云模型理论加以实现。云模型技术的应用，可满足自然语言中定性概念与定量概念之间不确定性的转换需求，实现模糊性概念与随机性概念的全面融合，通过概念对应形成定性与定量的映射，解决现阶段常用隶属函数迷糊评估存在的不全面问题。本次对于云模型理论的应用，以正态云为基础，采用梯形云，以通过自然语言加以描述。

1.3二次设备状态的云模型评估方法

首先，确定常权重。对于电力二次设备进行状态评估，应从多个层次、多个指标入手进行综合评判，基于评估指标的重要程度，对指标权重进行客观分配，开展量化评估工作。其次，建立变权重系数。常权重的确定应采用层次分析法加以实现，常权重并不会随着状态指标量值的变化而发生变化。二次设备评估指标体系建立的过程中，为切实体现电力二次设备运行状态评估的真实性，可采用变权理论探讨设备综合状态评价中异常状态量与低性能指标所产生的影响，并根据其影响情况实时调整权重系数。划分设备状态评估等级，进而建立隶属梯形云模型，以题型云模型为基础进行综合评估，确定二次设备整体运行的状态等级。

2.电力二次设备状态检修方法

2.1对老旧设备的检修工作

电力二次设备状态检修工作中，应着重强化对于老旧设备的检修工作，主要原因在于，新的二次设备所受到的运输与安装影响，可以在设备运行的初期就得以发现，而老旧设备运行状态中存在的问题则更难发现。老旧的电力二次设备，是指部分运行时间较长，或已然达到运行寿命的设备。通常来说，二次设备运行规律会呈现出浴盆曲线的特征，设备投入运行的初期阶段以及设备即将达到寿命的最终阶段都是设备故障问题的高发期，为此就需要充分结合电力二次设备的这一特征，采取针对性的设备检修手段开展检修工作。通常采取的二次设备状态检修方法为，即便即将或依然到达使用寿命的老旧设备状态评估为正常，也不能对设备检修周期加以延长，而应按照常规检修周期开展检修工作。如果老旧设备的运行状态被的评估水平较低，则应当缩短检修周期，增加设备检修频次，以规避设备故障对于电力系统运行的影响[1]。

2.2统筹安排设备检修工作

电力二次设备运行状态的检修工作内容复杂，且系统性强，因此在对其进行电力二次设备检修时，应选择更加合适的时间进行，做好检修的准备工作中。检修电子元件时，避免运行开关，以免对二次设备电机造成损害。从更加全面的角度对设备运行情况加以考量，以保证二次设备检修效果与工作水平，保证设备维护工作的合理性与有效性。对于设备检修工作的规划与安排，应就二次设备的运行情况进行充分考量，采取有效控制措施，通过设备检修以保证设备运行处于良好状态。

2.3有效排除电磁干扰因素

二次设备运行过程中，电磁干扰因素会影响设备信息号采集的真实性，有可能造成设备保护误动与保护拒动的问题，基于此，应就二次设备电磁干扰问题采取有效的监测与管理措施。可采取有效的兼容性电磁实验，测试电力系统的敏感器件，从电磁干扰源头与耦合途径入手采取有效管控措施。例如，就二次设备采取接地保护方法，不同的二次设备需进行不同的接地保护，对电磁耦合途径加以阻断，以起到应有的保护效果。对于重要的微机保护措施，应设置相应的通讯设备管理方法，减少对于微机保护的干扰，降低电磁干扰影响，避免保护装置误动与拒动情况。

2.4合理解决二次设备故障

针对电力系统二次设备的故障问题，应明确故障成因，并采取有效措施加以解决。对于保护装置而言，一旦该装置出现故障问題，则应及时明确故障原因，向调度系统进行情况反馈，重新启动保护装置，如果装置可正常运行，则恢复跳闸出口软压板，向调度人员汇报处理结果。否则也需向调度人员回报装置重启情况，根据质量进行调整保护装置的运行模式。

针对智能终端的故障问题，也需明确其故障成因，汇报故障情况，做好安全保护措施的准备工作，反馈智能终端重启情况。如果智能终端出现GOOSE断链现象，则电力系统的保护装置会就GOOSE锻炼前的设备情况加以记录，以避免其他保护装置发送报文，保证保护装置应有功能。

对于合并单元，应采取有效的检修维护措施。合并单元具备相对完善的自我诊断功能，当二次设备发生内部异常、通讯异常、单元异常、电压异常等情况时，合并单元不会发出错误的状态信号，可通过合并单元反馈自检信息与异常信号，由检修人员细致分析异常信号，初步完成故障信号的诊断工作，分析采样报文情况，明确合并单元故障问题，以便于采取有效措施加以处理与维护[2]。

结语：综合以上论述，在对电力二次设备运行状态进行评估时，可合理运用云模型技术保证设备状态评估的准确性，利用先进的技术手段开展二次设备的检修工作，保证设备稳定运行，规避设备故障对于电力系统运行的影响。

参考文献：

[1]王月月，陈民铀，姜振超，齐孟元，练睿.基于云理论的智能变电站二次设备状态评估[J].电力系统保护与控制，2018，46（01）：71-77.

[2]周宇.二次设备状态评估与检修技术在智能变电站中的应用分析[J].科技风，2015（14）：100.