提高智能變電站異常處理效率的方法研究

夏德分，鄭小革，李卓，劉曉，覃其婷，賀詩文，姚建剛

(1.國網湖南省電力公司衡陽供電分公司，湖南衡陽421008；2.湖南大學，湖南長沙410082)

提高智能變電站異常處理效率的方法研究

夏德分1，鄭小革1，李卓1，劉曉1，覃其婷1，賀詩文1，姚建剛2

(1.國網湖南省電力公司衡陽供電分公司，湖南衡陽421008；2.湖南大學，湖南長沙410082)

本文對電網智能變電站異常問題進行總結和分析，提出智能變電站典型設備異常分類及處理方法，建立典型異常處理流程，繪制典型設備信息流圖。實際應用結果表明本文提出的處理方法可有效提高智能變電站異常處理效率。

智能變電站；異常處理；提高效率

智能變電站改進了傳統變電站二次電纜隱患、信息共享性差、互操作性差等問題，具有廣闊的發展前景〔1－3〕。但是由于智能變電站部分技術尚處于試用階段，設備異常較多〔4〕；此外智能變電站異常分析、事故處理等出現了新的問題，智能變電站異常處理可借鑒的典型案例少、經驗不足，異常信號查找和處理偏向盲目，給電網的安全運行帶來威脅。文獻〔5〕研究結果對智能變交流采樣異常及處理方法提供指導。文獻〔6〕對智能變電站數據采樣同步異常進行了分析。文獻〔7〕為處理異常數據提供實驗方法。目前很少報道對智能變電站異常處理方法的歸納及總結性研究，因此開展提升智能變電站處理效率的研究具有很強現實意義。

針對智能變電站異常處理特點，提出:1)建立典型設備異常分類及處理方法，對異常信號特征、發生頻次、處理方法和注意事項進行分類，對今后類似異常提供指導；2)建立智能變電站典型異常處理流程，將異常發生、現場檢查、現場處理和匯報進行總結，對今后的異常處理提供指導；3)繪制典型間隔設備信息流圖，當異常信號發生時便于查找異常信號從哪個設備、哪個部位發出，實現較快地對異常定位。這三方面的措施可以提高智能變電站異常處理效率。

1 智能變電站異常原因分析

1)智能設備，如合并單元、智能終端處于試用階段，質量有待提高〔8－9〕。

2)施工方對于智能設備安裝工藝有待提高，多次異常是因端子導線松動引起〔10－11〕。

3)合并單元、智能終端故障發生次數最多，兩者占總異常的49%，其次是因熱交換機溫濕度傳感器質量問題導致的熱交換機故障占26%，如圖1，2所示。智能終端、合并單元和熱交換機均是智能終端柜附屬設備，說明智能設備可靠性有待提高，必須加強對智能終端柜設備巡視和維護。

圖1 典型異常分類

圖2 典型異常統計圖

通過對設備發生的原因統計分析可知，新設備投運后導線松動引起設備異常占62%，其次設備的質量問題占25%，如圖3，4所示。

圖3 典型異常發生原因百分比圖

圖4 典型異常原因統計圖

2 典型異常分類及處理方法

智能變電站異常頻率高、處理方法復雜、涉及設備較廣，亟須建立智能變電站異常分類和處理方法，提升智能變電站異常處理效率。

典型設備異常分類及處理方法見表1所示。該分類表涵蓋異常信號的描述、缺陷類型、缺陷等級、累計發生次數、異常處理方法、發生原因及注意事項，便于運維人員對發生類似的異常進行比較，減少中間環節查找時間。

3 異常處理流程

典型異常處理流程如圖5所示。

圖5 典型異常處理流程圖

4 典型設備信息流圖

智能變電站較傳統變電站在數據傳輸方面有很大的不同，大量采用光纜進行傳輸，大大節省了電纜，優化了二次接線結構〔12－13〕；但也產生了新的問題，由模擬的電壓電流信號變成光信號傳輸，不利于運維人員進行檢查。現通過繪制一張聯接各設備裝置的SV，GOOSE信息流圖，使運維人員對智能變數據傳輸過程有清晰的了解，在頭腦中形成了一張“數據網圖”，便于對異常精確“定位”。耒神Ⅰ線606保護A套信息流圖中(圖6)，從斷路器、TA、線路TV到智能終端和合并單元，采樣獲得的SV和GOOSE數據，通過光纜到保護裝置和測控裝置。

圖6 耒神Ⅰ線606信息流圖

圖8 案例2異常判斷、異常處理流程圖

5 現場應用與效果比較

1)案例1:某220 kV智能變電站神煙Ⅱ線616第2套合并單元告警信號處理。

①異常詳情。2014年11月20日00時35分，監控中心通知神農變神煙Ⅱ線616第2套合并單元發“裝置異常”、“裝置告警”信號。

②現場檢查。2時50分，到場現場檢查發現，神煙Ⅱ線616第2套合并單元裝置面板發“光耦失電”、“裝置告警”告警信號，現場不能復歸信號。

③缺陷處理。神煙Ⅱ線616第2套合并單元2ID端子排JXH－8H端子電源線松動，經緊固后告警信號消失，一二次設備無異常，如圖7所示。3時50分神煙Ⅱ線設備恢復正常運行，異常處理的實際處理時間約1 h，提高效率50%。

2)案例2:2015年03月29日10時24分，某220 kV智能變1號主變510第1套合并單元發告警信號，第1套主變保護、母差發TA斷線告警信號。處理流程，如圖8所示。

本次510第1套合并單元告警信號從發生到裝置恢復正常運行，異常處理的實際處理時間約0.5 h，效率提高75%。

圖7 案例1異常判斷、異常處理流程圖

6 結論

文中提出的方法使運維人員能正確快速處理突發異常，降低事故危害，處理異常效率提高50%以上。下階段將不斷完善和優化典型設備異常分類及處理方法、典型異常處理流程。

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Method study of handling efficiency improvement of the intelligent substation exception

XIA Defen1，ZHENG xiaoge1，LI Zhuo1，LIU Xiao1，QIN Qiting，HE Shiwen1，YAO Jiangang2
(1.State Grid Hunan Electric Power Corporation Hengyang Power Supply Company，Hengyang 421008，China；2.Hunan University，Changsha 410082，China)

The smart grid substation abnormal problems is collected，summarized and analyzed，a typical defect classification and processing method is proposed，a typical abnormal process is built，and the typical equipment information flow graph is drawn in the paper.The practical application shows that this method can effectively improve the efficiency of intelligent substation exception handling.

intelligent substation；exception handling；efficiency improvement

TM229.6

B

1008-0198(2016)01-0018-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.01.005

2015-06-18 改回日期:2015-09-16

夏德分(1987)，湖南耒陽人，工程師，主要從事電力系統在線監測和故障診斷、智能電網技術應用的方面的研究。