电网中二次设备类型及其状态监测研究

金淼

（陕西省地方电力招标有限公司陕西省西安市710065）

摘要：随着社会发展进程的不断加快，信息化技术的不断创新和研发，电网调度站的信息化系统，在未来发展中必然将二次设备的运行状态检测内容包含其中。本次研究通过分析电网中二次设备的具体运行类型，以及当前的二次设备运行状态具体情况，总结当前电网监测系统中对二次设备的系统监测主要内容，提出经由借助二次设备的功能耗损数据，实现对二次设备的运行状态信息监测。以期本次研究能够为我国的电网运行，提供可参考依据。

关键词：电网；二次设备；状态监测

0引言

我国现阶段所建设的智能电网，主要涵盖了电力设施运行管理、设备运行状态监测、电网系统的开发研制等多个领域内容，随着当前我国各项技术的不断创新研发，电力系统逐步完善及电力机制的逐步变革，有效的保障了电网系统的安全、优质、经济化运行[1]。电网调度监测中心运行了诸多系统，包括EMS、OMS、DMS以及PMS等，以及继电保护信息系统。在现如今的新型社会发展需求下，对于传统的调度系统只是作为系统信息的处理，并不能满足现阶段系统的智能、标准、数字、集成化功能需求[2]。由此随着技术的不断创新和研发，现阶段的调度支持系统中，实现了一次系统与二次系统的建模、采集、分析。本次研究针对电网中二次设备的类型及状态监测展开研究。

1、电网中二次设备类型

在传统的电力系统二次设备运行中，主要的设备运行类型涵盖了极限保护装置、故障录波设备、安全自动装置、远动系统以及就地监控系统。随着社会发展进程的不断加快，各类新型技术的不断创新和研发，为了满足新能源设备，以及构建智能电网的多项需求，二次设备应运而生。当前的电网中二次设备类型已经逐步研发增加，在运行中也明显提升了整体的可靠性、稳定性以及集成性，但是与此同时也增加了设备本身的结构复杂性[3]。智能电网的飞速发展，实现了一次设备与二次设备之间的系统融合，从而诞生出了新型的智能二次设备。在统一电网中的不同厂站点，都可能存在着不同厂家的二次设备，有着较为繁杂的种类及数量。

在未来的智能电网发展进程中，智能设备已经逐步代替了二次设备的发展概念，也就是二次设备会随着通信技术及智能技术的不断研发，被不断的融合于一次设备中，从而增强了二次设备的具体运行环境严格程度。如何才能够有效的保障二次设备的组件运行状态正常，如何才能够基于宏观角度，分析一次设备与二次设备之间的组件运行情况，都亟待深入研究。

2、现阶段二次设备运行情况

电网为了能够对所未来一段时间内，所要发生的风险事故进行预防控制，或者是为了在事故发生之后，避免事故的损害范围进一步扩大，从而实施电网实时调度。电力系统的绝大多数停电故障情况，都是在较短时间之内由于连锁故障所引起的[4]。其中主要故障引发因素，就是由于电网的二次设备出现误动或者拒动的情况。在实际的电网二次设备运行过程中，由于其本身故障所引发事故情况分析，发现致使此种结果出现的主要原因，包含了多方面因素，设计工作者、调试工作者、制造厂商、设计厂商、电力系统、自然灾害等。二次设备的自身故障情况，则主要是由于设备死机、重启、电源故障、组件老化以及中断通信等。

二次设备的监测维修工作开展，不仅可以有效的对二次设备的运行状态进行监测，还能够在一定程度上减小二次设备的维修投入力度。实现电网二次设备状态监测，主要是借助对设备的具体运行情况，使用设备自诊断或者监测技术，结合二次设备的历史运行资料，对二次设备的具体运行情况加以科学评估。根据最终所实现的评估结果，针对性安排二次设备的检修内容及维修时间。

3、电网二次设备的运行状态监测内容

3.1电源系统监测

一旦在电网二次设备的运行中，电源系统发生故障情况，必然会对二次设备的整个运行系统造成影响致使瘫痪。虽然电源系统属于独立存在的设备，但是直接决定了电网系统的运行状态。并且电源系统的故障发生率，更是设备运行中的重要数据内容组成。电源系统的主要监测内容包括：在直流电源系统运行中的母线正对地绝缘设备、在直流电源系统中的母线正电压、母线负对地绝缘、以及各个支路的负对地绝缘、还有直流电源系统中的备用母线控制电压设备、蓄电池设备等。主站端的电源系统相较厂站段的电源系统，存在明显不同，主站端通常采用交流供电，而厂站段则主要采用直流供电。

3.2设备开入开出回路监测

二次设备通常在正常的运行过程中，要想对其中的回路设备具体运行状态进行监测，发现其是否出现松动或者接触不良的情况，往往具备了较大的检测难度。尤其是在现如今智能变电站技术的研发背景下，设备就地化安装方法广泛使用，更致使设备在处于较大振动及温度变化的环境下，通常会存在较大的二次回路接触不良情况。一旦接触不良的缺陷类情况发生，必然会致使二次设备出现拒动情况。当前对二次设备的开入开出回路监测，所主要采用技术通常为，能够实现双重华的数据采集配合辨识技术。针对二次回路的具体监测问题，则在变电站的数字化、智能化不断发展中，逐步在未来阶段转变成为智能通信回路监测。

3.3互感器二次回路监测

保护电流互感器二次回路，通常会出现部分接触不良的隐性故障情况[6]，而此种隐性的故障情况，一般无法在常规检验中发现。电流互感器设备的二次回路，处于正常情况下会通过电流，一旦电流互感器的二次回路发生接触不良情况，必然会致使整体的接触电阻明显增大，发生电阻热能耗损情况较高，使得设备的整体温度增加。此种情况下电阻耗损热能的加大，及其表面温度的增高会直接导致出现设备接触面的氧化情况，从而增加接触电阻的恶性循环故障情况，严重则会导致绝缘击穿威胁人身安全。对电流互感器的二次回路实现状态监测，能够在其过程中测量导体的温度，对红外监测温度变动性进行测量，查找是否存在接触不良状况。一旦经过监测发现导体的电流回路有所不同，或者设备不同部位温度差值过大，，则应当在线监测保护电流互感器二次负载。通过监控设备实现对三相电流、电压的监控，及时实现判断排查预告。

3.4二次设备状态监测未来展望

二次设备实现状态监测主要是为了能够借助不同的技术方法，对不同设备所出现的异常情况及时监测，确保设备的正常运行。二次设备的实施监测可以通过两种测量途径完成：其一就是可以借助二次设备其本身功能完成功能耗损监测，将所监测内容送至主站系统；其二则可以增强耗损功能数据信息采集设备，在不同的独立存在电源供电设备，增设二次设备状态监测设备，实现分散型监测最终将所监测信息发送至主站。

4、结语

本次研究通过针对电网中二次设备的类型，及二次设备的主要运行状态监测展开分析，提出二次设备状态监测的未来展望，充分实现二次设备的监测价值，保障我国电网系统的运行功能及运行安全性。

参考文献

[1]王治宇,李永威.超高压电网系统中二次设备状态检测的研究[J].电子技术与软件工程,2016(5):232-232.

[2]夏雨顺.探讨电力系统的二次设备状态监测方法应用[J].电子技术与软件工程,2016(8):239-239.

[3]张富刚,韩丰收,单瑞卿,等.电网二次回路分布式状态监测系统研制[J].电力电容器与无功补偿,2012,33(3):56-60.

[4]陶文伟,周凯,李金,等.基于状态监测的智能变电站二次设备状态检修[J].电气技术,2016(12):102-107.

[5]蔡骥然.基于智能变电站网络全场景信息的二次状态在线监测技术研究[D].华北电力大学(北京),2016.

[6]罗克龙,洪楠,赵军毅.智能变电站设备诊断与状态监测技术研究[J].工程技术:全文版,2016(11):00174-00174.