变电站二次保护硬压板状态检测及校核系统的研究

变电站二次保护硬压板状态检测及校核系统的研究

朱容

国网浙江杭州市临安区供电有限公司 311300

摘要：随着物联网技术的发展以及电网结构规模的扩大，电网运行维护的信息化、数字化等智能水平得到了长足发展。然而变电站二次保护硬压板的状态检测仍然由人工完成，当前的巡检状况已无法满足硬压板信息的检测和管理需求。通过实际调研，结合目前存在的问题，本文设计的变电站保护硬压板巡视及校核系统主要改变了一直以来完全依靠人工巡检核查压板的现状，仅需一人即可完成硬压板巡检工作，硬压板状态校核由系统自动完成，提高了巡检工作的正确性和效率。通过主站端设备可方便快捷查询所辖所有子站的硬压板状态，节省了人力、物力，有效提高运行人员的工作效率，提升整体运维质量，有助于建设坚强智能电网，提升电网的智能化水平。

关键词：变电运维；状态检测；校核系统；

引言

伴随着国家科技实力的提高，社会企业逐步向智能化转型，电力需求的增加，导致电力系统的运行压力急剧增大。目前社会上电网密布，许多电力设施结构不完善，运行变电设备的管理与维修不到位，管理与维修技术不规范，故无法对电力系统的故障进行全面排查，导致变电设备容易出现故障，对社会用电安全构成威胁。变电设备是保证电力系统安全稳定运行的核心，变电设备得到全面的维护管理，才能为社会提供更优质的电力系统服务。

1变电运维存在的问题

1.1维护管理意识

结合以往的经验得知，很多工作人员并不完全了解电力系统的运行规律，以及相关设备的构成、功能等，并且缺乏对维护管理工作的重视，仍采用传统的维护管理思想去处理日常工作中遇到的一些问题，这导致电力系统中存在较多的潜在隐患。另外，由于部分维护管理人员自身的专业能力不足，经常性的在实际工作中做出一些错误的处理，这将会严重影响到电力系统运行的稳定性。同时，企业也并未发挥良好的指挥引导作用，致使这种现象在很长一段时间内都并未得到改善，直接阻碍到电力企业的快速发展。

1.2变电站保护硬压板信息管理存在的问题

1. 人工核查压板的时效性和可用性不强。运维人员一般每月核查保护压板一次，间隔时间较长，不能及时发现误投退的硬压板，若发生设备故障，易发生保护的误动和拒动。2)目前保护压板核查方式工作量大且工作效率低。现场主要采用人工方式，两人一组，一人拿着压板表，另一人复诵并现场确认。由于保护压板数量较多，导致运维人员的作业量非常大。这种核查方式工作量大且工作效率低，降低了电网的智能化水平。3)由于变电站二次保护设备较多，保护硬压板设备布局更加密集，其功能集合程度较高，因此在巡检过程中极易出现漏检或检测错误等操作失误。根据数据统计，近几年人为造成的保护硬压板事故的比例仍然较高，其所带来的经济损失、电网风险也越来越大。

1.3缺乏专业高素质技术型人才

提高工作人员的专业素质是确保变电站运维一体化顺利实施的有效途径之一。但是目前很多变电站都缺乏专业性的技术型人才，不重视对工作人员专业素养的培训和技能水平的提升，极大地降低了工作人员的工作能力，不利于工作人员学习和掌握新型技术和新理念，严重影响了工作人员的工作效率，降低了工作质量。技术人员在实际工作中如果没有掌握熟练的操作技术，不具有较高的专业技能，就会导致具体工作无法顺利地进行，容易出现各种安全问题，且无法及时采取正确措施加强对设备的维护和检修，不利于变电设备安全运行，严重危及了工作人员的生命安全，同时也无法顺利推进运维一体化工作开展。

2系统搭建的关键技术研究

随着人工智能等技术的发展，目前电力网络中的较多设备已能融合为同一个系统，所融合而成的系统可以称之为物联网技术。针对本文涉及的保护硬压板状态检测，可采用无线射频识别技术，借助RFID感知设备，用于采集硬压板的状态信息。借助无线射频技术巡检硬压板当前运行信息，再通过特定的数据传输方式将采集得到的各类数据上传至管理后台。后台可利用各种算法实现采集数据的分析，从而获得所需的硬压板各类信息，以此方式可实现远程控制巡检保护硬压板的信息监测。由上述可知，在使用物联网技术进行状态检测时，将用到射频技术以及RFID，通过两种技术的融合，实现数据的准确采集与传输。实时采集得到的数据可以经过适当的数据运算处理，并将结果呈图形或图像进行展示，便于运维人员简洁明了知悉硬压板运行信息。通过对历史数据的分析处理，将能获悉硬压板的状态变化，通过人工智能算法获得未来运行信息及生命周期的预测，将能获得设备的运行状态，预知设备故障，从而避免设备突然发生故障引起的电力设备损失或进一步加大故障范围。

3系统的设计

3.1设计方案

基于规则的变电站设备台账校核系统的硬件结构主要包括数据库服务器、应用服务器、Web服务器和客户端等。Web服务器主要实现变电站设备台账数据的同步传输，使处于不同地点的管理人员可以实时查看变电站设备的各种信息。系统允许多个操作客户端的人员同时登录系统，实现对变电站设备台账信息的校核等管理。本文设计的系统，在一定程度上打破了传统研究的思路，主要表现在以下几点：1)二维码目前应用已较为成熟，其在信息传递、存储等方面均有较强的优势。在本文中可以将硬压板的设备信息、运行状态和各类报表等信息存储在内，使用射频技术实现二维码识别，从而可以达到远程实时清点硬压板信息并更新相关状态。2)利用成熟的光电检测传感技术实现对硬压板状态的可靠检测和识别，并总结制定了典型压板投退规则，实现了压板状态的在线监测、自动核查与报警，成功解决了压板误投退及漏投退问题，提升了电网的安全运行水平。3)拓展现有的移动巡视终端功能，节省了成本，提高了终端设备的性能。

3.2设计需求

目前，压板状态检测主要采用光纤传感器检测、图像识别和非电量检测等。通过大量试验验证，找出最可靠、最适合的检测技术。在选择压板状态检测技术时，有以下两点内容需要考虑：①由于二次保护设备上的压板数量较多，分布较为密集，为了降低误检率、漏检率，所设计的检测模块体积不宜过大；②由于保护设备供电电压等级较低，故设计的检测模块电压也不能过高，否则巡检过程中可能造成硬压板电路的损坏。最好采用非电量检测模式，从而保证检测模块与硬压板模块无电气上的连接，保证状态检测过程中硬压板工作正常。

结束语

设计的变电站二次保护硬压板状态检测系统，将能提升设备巡检效率，提升变电站巡检的智能化水平，实现了对硬压板操作的电子化管理，使运行人员针对压板的操作更为准确、规范，提高了运维自动化水平。设计的系统将能实现硬压板状态实时采集和自动校核功能，减轻了运维人员的巡视、维护压力，使数据时效性和可用性更强，能够更加适应大运行体系的管理要求，更加适应运维班的发展现状。另外，手持移动巡视终端实时扫描保护装置二维码获取保护装置各种资料信息以及保护硬压板投退历史记录的方式，取代了查询现场规程、操作记录和询问操作人员等耗时性的过程，方便、快捷获取设备信息，大大提高了工作效率。

参考文献

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