智能变电站继电保护状态检修策略研究

区别于传统变电站中的保护装置,智能站的继电保护装置有着很大改变,其运行维护手段也不能一概而论。在借鉴状态检修在一次设备中取得的良好应用,本文建立了智能变电站继电保护装置状态指标集,提出了智能站继电保护装置的状态检修策略,为智能变电站继电保护装置状态检修工作的开展提供了理论支持和实践基础。     

计及设备老化与计划检修的智能变电站保护系统可靠性评估方法

为了实现对智能变电站保护系统进行可靠性评估的目的,建立精确的保护系统可靠性评估模型至关重要。采用威布尔分布来表征设备老化时设备故障率随时间的变化情况。结合保护系统的计划检修行为,用改善因子来表征计划检修对设备故障率的降低作用,建立了计及设备老化与不完全计划检修的智能变电站保护系统可靠性评估模型。以线路保护系统为例,通过绘制线路保护系统可靠性时变曲线,计算线路保护系统的平均无故障工作时间和计划检修成本等指标对线路保护系统进行可靠性评估。结果表明所提方法能较为准确地反映设备老化与实际检修效果。     

基于蓄电池状态检修的站用电源系统可靠性研究

变电站站用电源系统负责站内电力设备的供电,其中交流不间断电源UPS(Uninterrupted Power Supply)保证通信、监控系统的正常运行,直流操作电源保证断路器、自动装置的正确动作。分析了站用电源系统的运行与检修现状,提出基于蓄电池内阻监测的状态检修方式。建立不同检修方式下站用电源系统的四状态Markov可靠性模型,仿真结果表明,状态检修能及早检测和修复故障,使系统可靠度维持较高水平。结合投用成本和失电损失,建立站用电源系统可靠性与经济性的综合费用模型,结果表明,相对站用电源系统的现行改进方案,基于蓄电池内阻监测的状态检修方案具有更好的经济性。     

基于状态监测的智能变电站二次设备状态检修

电网二次设备是变电站的守卫者,对其进行状态监测是实时了解二次设备运行状态的重要手段,也是保证变电站安全稳定运行的重要保证。本文梳理了智能变电站中二次设备状态信息内容及来源,重点对二次设备实时运行状态信息进行分析,并讨论其获取方式,在此基础上,建立了二次设备状态诊断知识库,对二次设备进行故障原因分析和故障定位,为状态检修决策提供技术支持,最后通过工程实例,介绍本文研究内容的应用情况,该工程中建立了状态监测系统,实现了主站对二次设备实时监测,为二次设备状态检修提供了技术支撑。     

二次系统状态检修技术在智能变电站中的应用

智能变电站虽然减少了传统二次电缆的长度,但也带来了难于对智能二次设备进行有效地监视和分析的问题,以往的二次检修方式已无法满足智能二次设备的运维要求。在提出问题的同时,介绍了220 kV西泾智能变电站的二次系统组网结构,并结合2个二次系统检修案例,说明在智能变电站采取二次状态检修模式的必要性。     

智能变电站检修处理机制分析

分析现阶段智能化保护装置检修处理机制,总结各种检修处理方式存在的问题;并针对各种不同的保护装置,提出统一的检修处理方式。对统一的检修处理机制下各种装置检修时需采取的安全措施进行分析,对以后的智能变电站设计、检修、运行有重要的借鉴意义。     

智能变电站主变压器继电保护检修机制分析

在智能变电站中,检修压板对继电保护动作、开关跳闸均有重要影响。详细阐述SV检修压板、保护装置检修压板、GOOSE检修压板对变压器的差动保护及后备保护的影响。对比分析变压器差动保护及后备保护检修机制,制定变压器不同运行情况下检修压板的投退方案。最后通过智能变电站现场的传动试验加以验证理论分析的结果。     

基于Markov模型对智能变电站二次系统可靠性评估

可靠性在智能变电站的设计及运行维护中是重要因素。对于目前智能变电站二次保护系统可靠性评估不够完善,将智能变电站二次保护系统采取了状态划分,并基于Markov模型建立了智能变电站二次系统的可靠性的评估模型。并借助实例分析了修复率对系统故障率的影响。结果表明提高修复率可以降低智能变电站二次系统故障率,当修复率成倍变大时二次系统整体故障率降低大约30%左右,同时显性故障率下降显著,隐性故障率下降率较低。在二次系统中可以通过提高修复率来提高系统的可靠性。     

智能变电站站域保护二次检修

介绍了一个智能变电站站域保护的系统组成,给出了站域保护二次检修的校验范围、校验方法,以及投产试验和运行中出现的异常问题处理方法,对智能变电站站域保护的二次检修技术起到借鉴作用。     

智能变电站二次设备检修处理机制分析探讨

分析了智能变电站光缆传输的网络结构特点,对智能变电站二次设备"装置检修"压板的含义和检修处理机制进行了分析探讨,提出了使用过程中需注意的几点建议。     

智能变电站继电保护系统可靠性分析

基于通用设计建立220 k V智能变电站继电保护系统不同采样跳闸方式的典型结构,运用可靠性框图法构建智能变电站继电保护系统完备的可靠性评估模型并进行定量分析。采用概率灵敏度和元件灵敏度分别评估"直采直跳"模式下继电保护系统的元件灵敏度和重要度。前者给出了继电保护系统的薄弱环节,为优化系统设计提供参考;后者揭示了系统元件的重要度,指导系统运维。研究结果对智能变电站继电保护系统的设计、运维和发展具有借鉴意义。     

基于状态监测的继电保护系统检修策略研究

随着智能变电站的不断建设和监测技术手段的不断发展,继电保护系统进行状态检修已成为可能。但现有继电保护状态检修研究大多基于定性分析,缺少科学、合理的定量理论研究。基于此,结合智能变电站继电保护系统各组件的故障机理和类型、演变特点,将影响设备运行工况的因素分成长期演变型和短期骤变型两类。并建立了DTDS(Degradation-Threshold and Degradation-Shock)模型描述各组件在不同运行状况下的故障率分布模型,考虑设备老化、检修回归等因素的影响。其中,通过最小二乘法求解DT(Degradation-Threshold)模型,通过Gamma分布描述DS(Degradation-Shock)模型。在此基础上,结合继电保护系统的误动和拒动特性,分别建立了单套继电保护系统和双重化继电保护系统的风险评估模型,以实现智能变电站继电保护系统的检修策略优化。     

变电站继电保护设备状态检修可靠性分析方法研究

为进一步提高保护系统的可靠性,节约供电企业检修成本,需要对变电站继电保护设备状态检修的可靠性进行评估.首先,根据失效模式与影响分析法,分析设备的失效风险因素及影响,选取设备失效的可检度、发生度、严重度三项指标,以变电站线路保护装置本体为例进行风险评估,并提出风险应对策略,以提高继电保护设备的可靠性.其次,引入了状态空间...     

智能变电站二次设备检修安措规则数据库设计与实现

智能变电站在二次回路上高度网络化,使得二次回路物理结构模糊,给检修安措带来了不便。对此建立合理的安措规则数据库能够极大地提高安措分析的效率和可靠性。该数据库可同时作为计算机辅助分析软件的分析依据。分析了安措规则的结构特点,据此给出了一种安措规则数据库的结构设计方案,主要包含操作规则编码表和设备安措规则映射表,同时对每张表的字段的详细设计做出了说明。该数据库能够适用于目前智能变电站检修安措中使用的光纤和压板操作的规则存储,并为其他的辅助分析软件提供数据访问接口。     

基于故障率分析的继电保护系统状态检修策略

为了准确计算继电保护系统状态检修的具体检修周期,方便运维人员安排检修计划,提出了一种基于故障率分析的继电保护系统状态检修策略.根据历史数据拟合其基础故障率模型,分别考虑中长期和短期等因素的影响,形成修正后的继电保护系统实际故障率模型.在此基础上,结合工程应用经验和相关导则,通过设立累积故障率门槛值,计算具体的检修周期....     

远程备用智能保护一体化中心架构通信系统连通可靠性研究

针对双重化智能变电站站域保护在检修、故障退出、灾变恢复等多种场景时可靠性不充分的问题,提出远程备用智能保护一体化中心(Remote Duplicate Configuration Smart Protection Center, RDCSPC)的继电保护新架构。因其建立在异地,必须考虑其通信系统的可靠性。采用Markov状态空间法对RDCSPC架构通信系统各子模块进行建模,确定模型各状态之间失效率、修复率逻辑关系,得出各子模块及RDCSPC架构通信系统两种组网下的可靠性指标表达式。通过算例分析计算得到可靠性指标具体数值。算例结果验证了RDCSPC架构通信系统在两种组网下具有较高的可靠性。在此基础上进一步讨论了一个RDCSPC所辖几座变电站更合理。     

Reliability evaluation of the centralized substation protection system in smart substation

The centralized substation protection (CSP) system is one of the novel protection systems in a smart substation. The configuration mode of the CSP system is quite different from that of the traditional protection systems. According to the configuration mode and the operational characteristics of the CSP system, the overall reliability models are established in this paper. Then, the equivalent reliability models of the CSP system in a bay are also established. A novel approach is used to compute the reliability indices of the CSP system based on fault tree and the Monte Carlo method. The proposed method also takes into account the fault‐tolerant function and repair characteristic of the CSP system. Simulation results show that reliability of the CSP system is much better than that of the traditional protection system. The results of this study will be helpful for engineering the CSP system in a smart substation. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用

对智能变电站继电保护装置实现自动测试的关键技术进行了研究,分析了智能变电站继电保护装置的外部接口特点、测试用例重用等关键问题。提出了一种基于智能继电保护测试仪快速构建自动测试系统的方法,并介绍了自动测试系统的系统设计方法、系统构成、软件模块划分以及核心调度流程设计等。该系统适用于智能变电站所有类型的继电保护装置,其实现思路及系统构建方法对智能变电站的现场调试、验收等工程实践具有参考意义。