变电运行设备监测装置运行故障及可用性分析

郑跃斌

广东电网有限责任公司潮州供电局 广东 潮州 521000

当前,变电运行设备监测系统实现了对监测数据的收集、预警、统计、分析以及监测装置管理等基本功能,但是难以解决各种类型监测装置可用率较低问题,导致大量的无效数据存在。同时,由于监测系统主站中无法实现对有效数据的自动判断和监测装置的自动监控,使得监测装置以及监测信息难以发挥其真正效用,一定程度上制约了状态监测系统的应用。对此,为了更好地发挥变电设备监测系统的作用,应当对监测装置运行故障及可用性进行有效分析。

1 监测装置运行故障的分析

变电运行设备监测技术是实现智能化电网建设的关键性技术,其监测的数据是否准确也直接关系着监测装置运行状态是否正常的判断。而随着监测装置运行压力的增加,装置本身的缺陷和问题开始日益凸显。监测装置运行常见的故障及其原因分别为如下：

(1)装置本身存在故障,故障的原因有许多,包括主板、电源板、电路板和保险丝烧断等原因,还有就是装置内部零部件损坏、显示屏出现花屏及黑屏、软件设置的参数错误或者软件本身存在问题。

(2)通信故障。具体原因为：通信网络信号未全部覆盖,导致通信质量较差；SIM卡充值不及时,引起了通信设备故障,甚至SIM卡停机；通信天线质量较差,信号接收强度不足；光纤节点施工工程较复杂,加之各个节点光纤衔接质量难以保证,导致信号强度较弱；通信模块遭到损坏,使得主机与后台监测机之间的数据无法及时传送,出现传送故障问题。

(3)电源故障。具体表现为：电源控制模式无法实现自动监测、自我诊断、远程操控以及自我修复等功能,难以达到变电稳定运行的技术要求；蓄电池由于受到高低温差环境影响,其适应性较差,导致其实际使用寿命缩短,电源系统也无法支撑超负荷的耗电量；变电设备监测装置的供电方式主要是采用太阳能和蓄电池的方式,供电方式较为单一,且容易受到运行环境的影响。

(4)传感器故障。具体表现为：传感器本身质量较差,且传感器测量时容易受到外部环境影响,导致传感器测量结果精准度不高,存在较大的误差,甚至是数据失真,长期下去,准确性和稳定性都较差；传感器在安装过程中,由于安装不合适,所以导致了测量结果存在较大的误差、运行不稳定等问题；传感器出现老化问题,未及时更新和调换,加之监测单元发生故障,从而导致数据与实验数据相差较大。

(5)监测装置可用性问题。具体表现为：服务器在接受装置传送的数据时,存在大量无效数据,就是当数据参数值超过了有效性规则的取值范围,便称为无效数据；服务器在接收数据时出现时断时续的问题,这是由于装置通信存在故障问题；服务器无法接收数据,在数据库中储存的数据没有这一类数据,这很可能是因为装置本身故障问题导致。

(6)工作站故障。具体表现为：在主站功能和调试中,存在监测装置难以调试的问题,并且缺少参数配置协议、预警参数配置协议以及远程升级协议等功能；软件功能方面存在软件测试能力不足的问题,导致软件容错设备不足,从而影响设备工作稳定的状态。

2 监测装置可用性评估

2.1 监测装置可用性查询 变电运行设备监测装置可用性查询统计,可以按照监测装置本体故障、通信故障以及监测数据有效性进行分类,具体为下图所示。

2.2 监测装置可用性综合显示 变电运行设备监测装置可用性综合查询可以分为变电监测装置和输电监测装置可用性显示,包括特定时间段内不同厂家的不同监测类型的监测装置整体显示,还有其提供的数据列表详细展示和柱状图展示等,并且能够提供打印输出的功能。由于监测装置在短时间内难以整体统计出装置可用率,不具备参考价值,并且数据大量增加会给服务造成重大的统计负担和数据库储存负担,因此在进行监测装置可用性综合展示时,以月份为最小的时间段进行统计,从而有效的对不同厂家不同类型的监测装置的可用性进行比较分析,从而选择更适合的监测装置。监测装置可用性综合展示具有如下图。

2.3 监测装置可用性评估作用 为了保证变电运行设备监测装置运行管理水平,必须对监测装置可用性进行评估,而其主要的作用表现为：(1)监测装置可用性评估,可以判断变电系统是否有效实施,并且可以为运维检修部门提供监测装置质量的依据,也能够为变电运行在线监测装置提供选择依据和数据支持；(2)监测装置可用性评估,可以提高监测装置运行的可靠性,并且有利于对监测数据进行分析和利用,从而有效地延长监测装置的使用寿命,发挥其在线监测的作用；(3)对监测装置可用性进行评估,可以及时发现监测装置在运行过程中存在的问题和缺陷。主要是当发现监测装置本身故障问题时,可以要求装置厂家对监测装置存在的问题和故障进行调试和改进,以此保证监测装置的质量和提高稳定性。此外,如若发现问题,也可以促使运维检修人员加强对监测装置的维护和检查,从而能够有效降低电网安全问题发生的几率。

3 措施及意见

变电设备运行监测装置在运行时存在各种各样的故障问题,主要包括装置本身故障、通信故障、电源故障、传感器故障以及工作站故障等。针对这些故障,除了要及时更换和修复一下损坏的硬件植物,还需要加强设备以及装置的维护和管理来避免。而提高监测装置可用性以及装置运行管理工作,具有的措施及意见为以下几个方面：

(1)在选择监测装置时,要根据现场实际情况进行选择,如若发现监测装置本身存在问题,要及时要求装置厂家进行更换和调试。同时也加强监测装置的维护和检查,对监测装置内部零件损坏也要及时更换,以此保证监测装置的质量。

(2)选择合适的通信方式,对于通信天线的安装,要加强监督和管理,保证通信天线的安装位置的合理性,以此保证监测装置的通信质量,实现网络信号全覆盖。此外,在光纤节点施工工程时,要注重加之各个节点光纤衔接问题,提高施工的质量,保证通信信号的强度,避免出现传送故障问题,从有效保主机与后台监测机之间的数据能够及时传送。

(3)设置专人对SIM卡进行维护和管理,具体工作内容包括SIM卡的开通、明确资费标准、充值续费等,从而有效保证监测装置的通信顺畅。

(4)要根据监测装置运行的情况和环境,选择合适的供电方式,从而选择合适的种类的蓄电池,同时也要加强对蓄电池的管理,包括蓄电池的充电和放电方面,以此确保蓄电池能够有效供电。

(5)必要情况下,应当通过电源控制模块,将必要测量值的数据,以此辅助分析动态监测装置的运行情况以及电源系统运行的情况。

(6)对于主站功能的设置,应当增设参数配置、远程调试等功能,以此可以实时进入配置界面,对监测装置进行调试,打破装置调试空间和时间上的限制,从而降低装置调试的难度。

(7)采用运行日志的形式对主站系统运行情况进行记录,记录装置设备在运行过程中的故障问题,然后快速找出设备故障的位置并进行故障报警作用,以此实时地向维护检修人员传送报告,很大程度上可以提升故障解决的效率。

(8)对于监测装置的质量验收,要严格把控,认真核查其质量技术并生成试验报告,减少装置质量不高、软件测试不足等问题发生,从而有效保证监测数据的准确性和稳定性。

结语

综上所述,智能化电网是未来电网发展的趋势,而进行变电运行设备监测技术是实现电网设备运营管理的重要手段,并且随着智能化电网建设的不断推进,对变电运行设备监测水平的要求更高。因此,需要提高监测装置的可用性,并且利用监测数据对装置运行状态进行评估,针对故障问题采取合适的办法进行解决,从而发挥监测装置的作用,稳定电网设备运行和管理,继而为电力企业带来良好的经济效益和社会效益。