智能站二次設備的運行分析

董百強　楊琳

摘 要：比較了智能變電站與常規站的管理和結構特點，深入研究了二者的差異以及智能變電站二次設備運行的調試、維護等相關問題，并且提出了幾點建議，以期對實際工作起到一定的指導作用。

關鍵詞：智能站；常規站；二次設備；現場調試

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0022-02

智能變電站二次系統與常規站最大的區別在于信息的采集方式、設備集成度和數據的傳輸方式，智能變電站二次系統對改、擴建安全風險控制的要求很高，檢修難度也很大。那么，如何提高智能站的運行、維護水平和運維風險的管控水平就成了當務之急。只有從二次設備專業管理環節入手，整合、優化資源，探索運維管理模式，才能夠找到行之有效的解決方式。

1 智能站和常規站二次系統結構特點比較

1.1 智能變電站二次系統結構特點

設備間基于 IEC61850 協議以統一的模型進行通信是智能變電站的基礎。智能變電站在邏輯功能上由站控層、間隔層和過程層三層設備組成，并以太網分布、分層和開放式的方式連接。二次系統體系分為“三層兩網”結構，即將包含保護裝置、測控裝置、故障錄波裝置等的間隔層設備和包含監控系統、故障信息系統、站控層網絡交換機等的站控層設備用站控層網絡（MMS網）來實現連接；將包含合并單元、智能終端和過程層網絡交換機的過程層設備和包含保護裝置、故障錄波裝置等的間隔層設備用過程層網絡來實現連接。

1.2 常規變電站二次系統結構特點

采用單元間隔的布置形式，用電纜實現信號的傳輸和控制功能是常規變電站二次系統的結構特點，為此也就導致了設備之間的信息是相互獨立的，輸入的信息無法共享，裝置間缺乏功能優化和整體的協調性。

1.3 智能站和常規站的比較與思考

智能變電站與常規變電站相比，其優勢首先在于使用了大量諸如電子式互感器、智能終端、交換機、合并單元、智能保護等數字、網絡設備；其次，用光纖和網絡代替了以往清晰可見的二次回路來傳輸信息。由于智能站二次系統配置和整體架構發生了變化，因此，相應的運行和管理方式也必須改變。例如，由于工具和圖紙的變化導致了運行、調試人員知識和技能的“盲區”，也就是我們通常所說的“設備智能人弱智”，為設備和電網的安全運行帶來了潛在的危險。

2 智能站二次設備的運行和維護分析

2.1 二次設備的現場調試

智能變電站二次設備的調試由系統級集中測試和現場調試兩部分組成，系統級集中測試是在實驗室或系統集成廠內完成的；而現場調試保證了智能變電站的安全運行。因此，智能變電站二次設備調試的這兩部分互相依托、相輔相成、缺一不可。

智能變電站的聯調測試，即系統級集中測試，它是指將相關設備按照現場工程配置并進行工程應用測試。聯調測試應該在實驗室或系統集成廠內完成，通過測試數字動膜、時間同步、信息安全、網絡性能、通信協議等項目，提前發現設備本身的技術性能、網絡以及圖紙本身存在的問題。

2.2 二次設備的運行和維護分析

二次設備具有監視、控制、保護、測量、調節智能化變電站的重要作用，采用原有檢查傳統變電站的方式已不能滿足現代電力的發展要求，因此，必須對二次設備的運行和維護提出更加具體和嚴格的要求，并培養大量具有專業技能的工人。

2.2.1 智能站的配置和管理

在智能站中，實現智能設備之間聯系的關鍵工具是配置軟件，配置軟件所實現的功能類似于常規變電站中安裝人員利用工具按照圖紙施工、接線的過程，由此可見，僅利用操作配置軟件就可以對設備和網絡進行智能的關聯配置和下裝等過程。而在常規變電站中，有些類似于人體神經系統的二次回路在智能站中即為軟件配置完成后形成的SCD、CID配置文件。換而言之，智能站二次回路的調試就是驗證SCD、CID配置文件能否正確生成的過程。

當然，這些配置文件通常在現場調試或在條件發生改變的情況下需要作出相應的修改，那么，問題也就隨之產生了，如果隨意修改SCD配置文件，就會造成文件版本過多，出現混亂等現象，這樣對智能變電站的正常運行影響很大。因此，如果要修改配置文件，就必須保證設備廠家、集成商、設計院等相關各方積極參與、共同努力，最后協商決定。同時，運行單位必須建立責任到人的管理機制，并建立配置文件檔案，遵循“不亂改、不遺漏、源端修改、過程受控”的原則。

2.2.2 智能站監控系統的運行和維護

智能變電站的優越性已然很明顯，但是為了保證智能變電站的安全運行，其監控系統顯得至關重要。智能變電站與常規變電站相比也有其獨特的地方，具體表現為采用了DL/T 860 系列通信標準，采用了SCD配置文件，并且導入了裝置的CID文件。因此，智能站監控系統的運行維護十分重要，在維護中必須做到：①正確配置SCD文件集、MMS數據集，且必須加強版本管理。②為保證站控層 GOOSE消息的可靠性，必須正確配置邏輯閉鎖，同時要驗證全站的邏輯閉鎖功能。③結合實際的操作功能檢查全站SCD配置文件，確?，F場測控的精度。④變電站的程序化操作必須滿足單間隔、多間隔等諸多要求。⑤必須進行合理的檢測。通常，檢測的方式有兩種，即通過數字化測試儀加量的方式和通過常規測試儀加合并器輸出的方式。

2.2.3 智能站保護設備的運行和維護

現代科技的飛速發展，尤其是交流數據的數字化、開關的智能化、光纖網絡的應用等技術的全面發展，使智能化變電站取得了很大的進步。同時，我們也改善了變電站的保護裝置，不僅在結構上進行了改善，而且在實現方式上也進行了革新，因此，保護設備的運行和維護也就相應地發生了變化，主要體現在以下幾方面：①傳統變電站傳輸各種信息都是通過電纜實現的，而智能變電站傳輸信息則采用光纖，那么就必須滿足光纖合理、安全、可靠的相關要求。②智能變電站信息的保護非常重要，必須避免因設置信息丟失而造成設備異常的情況，這就要求備份保護裝置等智能組件的參數設置。③通常保護裝置采樣異常時，首先可能的原因是光纖的連接或合并單元異常，其次是數據集中器異常，最后是數據采集器及本體異常，總之，

問題多發、不易定位，需逐項檢查。④智能化變電站保護裝置的諸多特點決定了其還有許多薄弱環節，例如，光線點對點或組網傳輸保護裝置所需的開入、開出量，其狀態只能觀察，不能測量，這就給運行分析帶來了巨大的困難；為了滿足大量信息的傳輸，智能化變電站的保護裝置設置了大量的控制投退類壓板，容易導致操作不當的情況。⑤室外智能終端箱需要保證定溫（5～50℃）、定濕（<75%），因此，必須加裝溫度、濕度控制裝置。

3 結束語

智能電網技術實現了電力系統的重大變革。本文通過對比、分析智能站和常規站的結構特點，得出了一些關于智能站發展的建議和思考。同時，從智能二次設備的運行、維護、配置和管理等方面入手，探討了一些實際問題及解決方式，以期對智能站的建設、檢修、監控、運行和管理起到一定的幫助和指導作用。

參考文獻

[1]丁曉輝.智能變電站二次設備測試系統研究[D].新鄉：河南師范大學，2013.

[2]孔海波.變電站繼電保護二次回路的分析與研究[D].濟南：山東大學，2013.

[3]李萼青.智能變電站二次系統調試方法研究[D].上海：上海交通大學，2013.

〔編輯：劉曉芳〕