面向智能变电站二次设备的故障诊断方法研究

针对智能变电站二次设备检修和故障隔离工作的高安全风险,通过对智能变电站二次设备故障状态的分析,提出了一种智能变电站故障诊断新方法用于继电保护测量回路。在变压器阻抗测量的基础上,利用广义变比建立了故障诊断模型,对极性故障进行分析。并通过仿真对该方法的有效性进行验证。结果表明,该方法可以很好地评估电流电压测量回路的故障状况。该研究为智能变电站设备故障诊断的发展提供了参考和借鉴。     

考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评估

新一代智能变电站已成为变电站未来的发展方向。目前针对新一代智能变电站一次系统或继电保护系统可靠性的评估仅限于系统本身,并没有综合考虑这两个系统对新一代智能变电站可靠性的影响,从而导致评估得到的可靠性指标偏高。首先根据新一代智能变电站继电保护的结构,建立了基于最小路集算法的可靠性模型。然后提出一种综合考虑继电保护系统及一次设备的等效可靠性指标,并利用上述模型及等效指标计算新一代智能变电站的可靠性。最后通过算例验证了所提方法的有效性。     

智能变电站继电保护装置状态评估实用化研究

在新一代智能变电站的试点建设中,继电保护装置的内部参数成为可观测指标,弥补了目前继电保护状态评估工作可用数据不足和评估方法可行性差的缺陷。基于监测到的动态数据和运行及检修积累的静态数据对保护装置状态评估的实用化进行了研究。首先,对现有基于模糊综合评判法的状态评估方法进行了改进:对重要评价指标进行补充,提出更完善的评价指标体系;针对其对快速劣化指标的反应灵敏度不足,提出了“隶属度动态修正”思想。随后,针对所建立评估模型仍可能存在的不足,又补充了辅助决策规则加以完善。最后,在算例中利用该方法对某设备进行状态评估,通过对结果的分析验证了该方法的可行性。     

面向状态检修的智能变电站二次设备公共信息模型扩展研究

智能变电站的新特点和新变化对智能站继电保护状态检修提出了新要求,智能变电站二次设备公共信息模型是建设新型智能变电站继电保护状态检修的基础。IEC 61970和IEC 61968公共信息模型(CIM)不能为智能变电站继电保护状态检修提供全面的公共信息模型支撑。基于IEC 61970和IEC 61968的CIM基本扩展原则,通过分析继电保护装置物理结构分层以及智能变电站保护控制系统通过网络化二次回路进行信息交互的新架构,扩展了智能变电站继电保护二次设备资源公共信息模型和继电保护二次设备资产公共信息模型。提出了基于IEC 61850的变电站二次设备状态信息模型到智能变电站继电保护二次设备量测模型的模型映射方案,构建了完整的智能变电站继电保护二次设备公共信息模型架构,为智能变电站继电保护状态检修的应用和二次运维管理系统信息的集成和交互奠定了基础。     

基于Markov的智能变电站二次系统间隔层和过程层可靠性评估

智能变电站二次系统可靠性评估是实现智能变电站状态检修必不可少的环节。现有的二次系统可靠性评估主要将智能变电站的单个设备或者保护功能作为评价对象,未考虑二次系统中过程层设备和链路的可靠性。对此,文章针对智能变电站二次系统中的间隔层和过程层,将二次系统间隔层与过程层网络分为保护回路与测控回路,随后基于马尔科夫链模型,分别建立保护回路和测控回路的可靠性方程,并评估各回路的可靠性。根据保护回路与测控回路的功能耦合,构建适用于间隔层和过程层网络的可靠性评价方法,通过实例验证,证明文章所提出的方法能够对间隔层和过程层的可靠性进行有效评估,为智能变电站二次系统状态检修提供依据。     

采用组合赋权法的智能变电站继电保护设备状态模糊综合评估

智能变电站继电保护设备状态评估对提高设备运维效率和资产利用管理水平具有重大作用,提出了一种基于组合赋权法与模糊理论的智能变电站继电保护设备状态评估方法。全面建立包含继电保护设备历史状态信息和实时状态信息的状态评估指标体系,结合改进层次分析法及反熵权法、变异系数法结合的主客观权重法来确定各指标组合权重,有效克服了单一赋权方法的局限性。采用模糊综合评价法对设备状态进行评估,选取岭形模糊隶属度函数计算指标隶属度。通过实际算例验证了所提方法的有效性和精确性。     

智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用

随着计算机技术和通信技术的发展,继电保护在线监测相关研究已经取得进展,可避免当前人工定期检验所带来的过剩维修的问题.提出了智能变电站继电保护及相关设备的在线监测系统级解决方案,定义了保护设备状态监测信息和传输方式,设计了智能变电站继电保护二次回路的物理链路和逻辑链路的在线监测方案.该方案在投运的新一代智能变电站进行了继电保护在线监测系统的工程化应用,实现了智能变电站继电保护装置以及二次回路在线监测,提高了智能变电站继电保护的运维水平.     

新一代智能变电站整体方案的经济性模糊综合评价

提出了目前智能变电站研究的不足之处,对新一代智能变电站整体方案中的关键技术:层次化保护、集成整合型测控、二次设备状态监测和评估进行了分析;基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和模糊综合评价法提出了一种评价变电站经济性能的计算方法,按照变电站全寿命周期内的经济因子建立结构模型,构建变电站经济性能综合评价体系,推导出体系中各因素的评价计算方法;对采用新一代智能变电站整体方案的某110kV变电站进行了评估,得出了结论:能够有效地降低变电站全寿命周期成本。     

基于组合赋权的智能变电站继电保护状态模糊综合评价

为合理安排智能变电站继电保护检修方案,须先对继电保护进行状态评估。依据动态指标和静态指标两方面建立能够全面反映继电保护运行状态的指标体系。考虑到单一的主观赋权或者客观赋权不能完全反映指标对继电保护状态的影响,提出利用组合赋权法确定各指标的权重。通过研究利用模糊数学的方法确定状态指标与继电保护状态的隶属度关系,从而建立状态隶属矩阵;并结合实际案例对状态评估方法进行应用测试,根据实际的状态评估结果制定检修策略。     

基于变权理论的继电保护状态评价方法

继电保护状态检修工作的开展需要以科学合理的状态评价作为基础.为此,根据状态评价指标体系的构建原则,提取影响继电保护装置及二次回路状态的主要因素,构建用于状态评价的状态量体系;在根据层次分析法和熵值法确定的组合权重的基础上引入变权思想,对各状态量的权重进行调整;建立状态量的模糊正态分布隶属函数模型,并以此对某变电站的一个间隔中的继电保护装置和二次回路的状态进行模糊综合评价.结果表明,基于变权理论的模糊综合评价法能够准确地判断继电保护装置及二次回路的状态,确定不健康的装置和回路.     

智能变电站继电保护二次回路可视化技术

针对传统技术在实际应用中绘制的可视化图像分辨率较低,难以展示清晰的智能变电站继电保护二次回路图像的问题,提出智能变电站继电保护二次回路可视化技术。首先使用SCD模型提取二次回路状态信息、物理信息等,并保存在网络访问中;然后利用可视化工具对二次回路信息进行分解和导入,为二次回路可视化展示提供数据;最后在可视化工具中通过映射二次回路之间的逻辑关系构建线路连接关系图,实现二次回路可视化展示。经实验证明,由该技术绘制的二次回路关系图像分辨率高于传统技术,具有良好的可行性和有效性。     

基于多参量模型的智能变电站二次设备状态评估方法及应用

为解决智能变电站二次设备运行状态评价体系建立与实际工程应用的难题,引入多参量信息融合的二次设备综合评价模型。提出不同类型二次设备的评价子项、评价参量及评估方法,建立通过监视装置稳态量变化来表征二次设备健康状态发展的趋势性评估模型和监视装置故障量特征来表征二次设备故障程度的损失性评估模型,提出了不同评估子项的工程量化指标。研发了智能变电站二次设备健康状态评估系统,并在500 k V智能变电站工程中试点应用。     

智能变电站故障信息模型与继电保护在线监测方法

充分利用智能变电站信息开放与信息共享的优势,提出基于智能变电站系统特性的继电保护在线监测新方法。全面分析继电保护在线监测功能需求,提出继电保护在线监测思路;建立包含一次系统间隔模型、二次系统端口模型、二次系统逻辑模型的智能变电站故障信息模型,在此基础上,充分描述继电保护状态信息间的耦合及关联关系,自动辨识继电保护关键状态,并实现继电保护故障定位。算例分析结果表明,基于智能变电站故障信息模型的继电保护在线监测方法可实现继电保护关键状态的辨识,并实现精准的故障定位。     

智能变电站二次回路在线监测研究

随着智能变电站的推广建设,一些传统的检修手段已不再适用。以智能变电站二次回路为对象,研究利用智能站丰富的状态信息和通信数据进行二次回路在线监测的方法。提出二次回路在线监测的技术方案和系统架构,分别从二次回路的状态监测、在线校验和故障诊断3个方面进行探讨。研究成果已在国家电网公司新一代智能变电站示范工程中得到应用,取得了良好的效果。     

基于云理论的智能变电站二次设备状态评估

针对智能变电站二次设备故障机理复杂、通过单一指标难以有效评估设备潜在隐患的问题,根据装置内部可观测参数,提出一种基于变权理论与梯形云模型的二次设备整体性能模糊综合评判方法。全面建立包含继电保护装置中间节点信息的二次设备状态评估指标体系,结合层次分析法(AHP)和变权理论实现各状态指标权重的实时调整。通过云理论的数字特征处理状态参量出现的模糊性和随机性,能够对评估指标状态特征和性能进行有效关联。实例分析表明该方法简单易行,可为智能变电站二次设备和系统的状态检修工作提供理论依据。     

基于多级模糊综合评估的继电保护状态检修研究

随着新时期电网的发展,传统保护定期检修模式弊端日显,状态检修已成为检修体制改革的趋势。首先,结合继电保护运行特点及运行状态数据分析,以保护间隔为单位,分别考虑保护装置和二次回路的状态量,建立了继电保护状态指标集;其次,通过建立基于多级模糊综合评估法的继电保护系统状态评估模型,实现了从状态量数据分析到检修策略形成的功能,提高了检修效率和质量;最后通过算例分析,表明该方法能有效评估保护状态,并给出针对性的检修建议,对于促进保护系统的状态检修具有积极意义。     

基于智能变电站的继电保护二次回路故障诊断研究

为了能够进一步提高智能变电站中继电保护装置二次回路的安全性,本文提出了一种继电保护二次回路的故障检测以及诊断的方法。首先对SV、GOOSE、MMS报文监测进行了简要的分析,对过程层以及站控层链路异常信息的特征进行了详细的研究。针对智能变电站中继电保护装置的二次回路,提出了在线监测以及故障诊断方法,利用网络报文记录来对保护状态进行相应的检测,从而构建一个较为完整的二次回路在线监测系统。     

基于变权系数的继电保护状态模糊综合评价方法

提高状态评价的精确性对继电保护状态检修工作有重要的意义。提出一种基于变权重系数的继电保护模糊状态评价方法。首先提取影响继电保护装置及二次回路状态的主要评价因素,建立科学合理的状态评价指标体系。再根据因素空间理论的变权综合概念,引入均衡函数调整各个因素的权重系数。最后采用模糊三角梯形隶属函数模型并选取合成算子,建立一个较为客观、准确的继电保护装置及二次回路状态评价体系。运行实例表明,该状态评价方法有利于准确地评判继电保护装置及二次回路的真实运行状态,为状态检修提供合理依据。     

智能变电站网络通信状态监测与故障分析

针对智能变电站由网络通信取代传统二次回路的现状,设计了监视智能变电站运行状态的二维图方法,实现了智能变电站通信状态的可视化.建立变电站故障特征模型算法,利用网络通信纪录与在线分析工具,辅助维护人员对通信中断故障进行分析,并详细描述了如何快速定量分析网络通信故障.     

基于信息趋势预测和组合赋权的智能变电站继电保护系统状态模糊综合评价

智能变电站建设为二次设备实时信息的获取提供了条件,准确了解继电保护系统的状态对提高供电可靠性具有重要作用。根据智能变电站的信息流向和设备功能建立基于实时自检信息和关键历史信息的状态评价信息模型,考虑传统状态评价方法对系统状态的评估具有滞后性,提出基于信息趋势预测的惩罚修正策略,根据趋势预测的结果选取岭形模糊隶属度函数进行模糊处理;采用层次分析法和反熵权法结合的组合赋权方法进行权重设定,克服了传统熵权法灵敏度太高的缺陷。将所提方法与传统方法进行对比验证,仿真结果表明所提方法可以有效地提高状态评价结果的准确性和及时性。