研究高壓智能變電站自動化設(shè)備的調(diào)節(jié)及運(yùn)行維護(hù)

賀斌

（國網(wǎng)黃石供電公司檢修公司變電運(yùn)維一班湖北黃石435000）

研究高壓智能變電站自動化設(shè)備的調(diào)節(jié)及運(yùn)行維護(hù)

賀斌

（國網(wǎng)黃石供電公司檢修公司變電運(yùn)維一班湖北黃石435000）

智能變電站自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)公司隨著科技不斷提升智能化發(fā)展的必然產(chǎn)物，它是電網(wǎng)建設(shè)中不可或缺的構(gòu)成部分，隨著智能化全國的普及，變電站運(yùn)行水平也不斷提高，可其設(shè)備的調(diào)節(jié)與維護(hù)未都全面跟上，使有點(diǎn)地區(qū)的運(yùn)行維護(hù)過程會出現(xiàn)一些問題，為了使電網(wǎng)更好的發(fā)展和運(yùn)行，本文就智能化設(shè)備的調(diào)教和運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行一些分析總結(jié)，以供參考。

自動化系統(tǒng)；設(shè)備調(diào)節(jié)；運(yùn)行維護(hù)

前言

隨著電網(wǎng)改革的不斷推進(jìn)，電力系統(tǒng)主要向智能變電站自動化發(fā)展，它是電力用戶與電廠間的接連因素，增強(qiáng)了復(fù)雜信息交互的概率，這就是不同于傳統(tǒng)變電站的特別之處。在我國電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)與設(shè)計過程里，變電站是輸電、配電和發(fā)電過程中極其重要的環(huán)節(jié)，對整個電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性和有效性具有非常重要的意義，所以把握智能變電站自動化設(shè)備的調(diào)節(jié)與維護(hù)，就成為發(fā)展電網(wǎng)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要工作。

1 智能變電站建設(shè)意義

智能變電站的建設(shè)充分體現(xiàn)了數(shù)字化的設(shè)計理念，即一次設(shè)備智能化和二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，同時節(jié)省了變電站的整體設(shè)計內(nèi)容，降低了建設(shè)和運(yùn)行的成本。一次設(shè)備智能化主要體現(xiàn)在電子式互感器和智能斷路器的應(yīng)用，有效地對其智能化控制減少變電站占地面積和電磁式CT飽和問題；應(yīng)用合并器解決數(shù)據(jù)采集設(shè)備重復(fù)投資問題；利用網(wǎng)絡(luò)替代二次電纜，有效解決二次電纜交直流串?dāng)_問題，采用通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣以及運(yùn)行狀態(tài)和控制命令等信息的交換。二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三層兩網(wǎng)，三層為站控層、間隔層、過程層，層間設(shè)備運(yùn)行由系統(tǒng)層和過程層兩層網(wǎng)絡(luò)予以連接。站控層和間隔層以基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互操作為重心來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，過程層則要以可靠性和穩(wěn)定性為首要設(shè)計原則。同時，智能變電站擁有集約化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的自動化運(yùn)行系統(tǒng)功能，主要包括自動故障分析系統(tǒng)、程序化控制與系統(tǒng)聯(lián)鎖、設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、無人巡視支撐平臺等，這些系統(tǒng)降低了智能化變電站日常運(yùn)行維護(hù)的難度及工作量。

圖1

2 智能變電站技術(shù)特點(diǎn)

2.1 基本結(jié)構(gòu)

上面我們提到自動化設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層，分別是站控層、間隔層以及過程層。站控層主要涉及監(jiān)控主機(jī)、通信控制機(jī)、調(diào)制解調(diào)器這些方面，具有在線編程功能、自主分析故障功能、依據(jù)需求智能提供數(shù)據(jù)的功能等；間隔層是進(jìn)行智能化保護(hù)和監(jiān)測的，在促進(jìn)站控層與過程層通信基礎(chǔ)上也可以依據(jù)需求實(shí)現(xiàn)通訊的功能，同時可以采集分析運(yùn)算統(tǒng)計數(shù)據(jù)，相對一般站控層突出了優(yōu)先化、高級化的特點(diǎn)，對站控層的信息進(jìn)行優(yōu)化分類，使智能變電站的系統(tǒng)更安全；過程層就是智能變電站中的一次設(shè)備或二次設(shè)備，它具有輸入或輸出開關(guān)量的功能，可以操作控制系統(tǒng)，也可以檢測設(shè)備工作中的相關(guān)信息。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

高壓智能化設(shè)備在操作時使用順序控制方法可以獲得很多優(yōu)勢，例如可以是實(shí)現(xiàn)區(qū)域監(jiān)控中心站的管理模式；可以接收到來執(zhí)行監(jiān)控、調(diào)度中心和當(dāng)?shù)睾笈_發(fā)出的控制指令，并進(jìn)行設(shè)備控制直接形成的圖像界面可以遠(yuǎn)端可視化操作目標(biāo)。狀態(tài)監(jiān)測和診斷系統(tǒng)可以直接評估被監(jiān)測設(shè)備的使用情況及剩余使用年限，它是變電站設(shè)備的一種綜合性的故障診斷系統(tǒng)。

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)上一般都裝有智能告警及事故信息綜合分析決策系統(tǒng)。它可以實(shí)現(xiàn)智能告警和事故分析決策，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)告警因素的分析自動查到故障原因并處理。基于變電站的邏輯及推力模型，可以分類告警信息和過濾信號，直接在線實(shí)行分析推理變電站的運(yùn)行情況對出現(xiàn)的故障自動報告并提出解決方案，為主站分析決策提供了事件信息。

3 智能變電站的調(diào)節(jié)流程

為了保障調(diào)節(jié)工作的順利展開，在調(diào)試之前，確保調(diào)節(jié)中所用的儀器及電氣設(shè)備安裝完畢相關(guān)的技術(shù)文檔齊全，調(diào)試中使用的儀器、儀表標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到智能變電站測試技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后才才可以進(jìn)行調(diào)試。由調(diào)試負(fù)責(zé)單位組織成立現(xiàn)場調(diào)試工作組，根據(jù)自動化系統(tǒng)工程要求編寫現(xiàn)場調(diào)試方案和調(diào)試報告，現(xiàn)場調(diào)試人員應(yīng)詳細(xì)記錄調(diào)試數(shù)據(jù)及內(nèi)容，調(diào)試完畢整理現(xiàn)場調(diào)試報告向建設(shè)、運(yùn)行單位移交資料，最后進(jìn)行帶負(fù)荷試驗(yàn)。

4 現(xiàn)場調(diào)節(jié)內(nèi)容

4.1 安裝現(xiàn)場調(diào)試

根據(jù)安裝現(xiàn)場環(huán)境，進(jìn)行上電調(diào)試。確保上電正常、通訊正常，系統(tǒng)軟硬件設(shè)備基本配置正常，系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)層設(shè)備之間配接及現(xiàn)場配接均完全正確；第三方設(shè)備及子系統(tǒng)在上電后，其配置安裝均能夠滿足智能變電站自動化系統(tǒng)的技術(shù)要求，運(yùn)行達(dá)標(biāo)才為正常；站控層借入第三方設(shè)備，檢查相關(guān)文檔文件名之間是否一致，運(yùn)動點(diǎn)表是否正確，保證各功能界面與數(shù)據(jù)庫運(yùn)行正常，網(wǎng)絡(luò)通訊、交互信息正常；對間隔層內(nèi)的各單位智能設(shè)備依據(jù)工作標(biāo)準(zhǔn)要求展開參數(shù)配置；間隔層設(shè)備組功能調(diào)試需要配置好各單位智能設(shè)備工程標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)，并依據(jù)環(huán)境模擬對設(shè)備調(diào)試，來觀察是否滿足綜合系統(tǒng)對設(shè)備相應(yīng)功能的要求。

4.2 自動化設(shè)備運(yùn)行調(diào)試

在調(diào)試工作開展之前，需對光纖裕度檢測、網(wǎng)絡(luò)物理連接正確性確認(rèn)等進(jìn)行測驗(yàn)工作，并且對站內(nèi)裝置的絕緣性能、外觀、裝置配置、供電電源等項(xiàng)目做出檢查，來保證調(diào)試工作能夠順利開展。

4.2.1 調(diào)節(jié)通用測試

利用數(shù)字式維護(hù)測試儀施加裝置上的遙信量，來保證設(shè)備的SOE時間對時精度要≤1mm。確認(rèn)檢查裝置能夠準(zhǔn)確接收GOOSE報文以及報文格式是否正確，再檢查裝置的GOOSE開處開入功能是不是正常。查驗(yàn)采樣報文格式及裝置的功能是否達(dá)到相關(guān)要求。檢修壓板投入后查看設(shè)備發(fā)出的傳輸報文是否屬于有效的檢修狀態(tài)。

4.2.2 調(diào)節(jié)功能測試

自動化設(shè)備的功能調(diào)節(jié)測試有：保護(hù)功能、故障錄波裝置、測控功能、網(wǎng)絡(luò)分析功能、故障信息系統(tǒng)、智能終端。

4.2.3 系統(tǒng)調(diào)節(jié)

全站對時時鐘系統(tǒng)調(diào)試、GOOSE驗(yàn)證、電磁換向閥驗(yàn)證；測控系統(tǒng)、遠(yuǎn)動系統(tǒng)調(diào)試；保護(hù)動作信息的采集測試。

4.2.4 全站整體調(diào)試

投入運(yùn)行全部裝置，模擬故障令保護(hù)設(shè)備運(yùn)作，對GOOSE出現(xiàn)跳閘報文做檢查，測試網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，檢測各裝置不存在丟幀現(xiàn)象以及無死機(jī)現(xiàn)象。

5 智能變電站運(yùn)維中存在的問題和調(diào)試過程中的注意事項(xiàng)

5.1 智能變電站運(yùn)行維護(hù)中存在的問題

一般情況下，傳統(tǒng)的變電站信號傳輸采用的是一種點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸方法，雖然這種方法的信息綜合能力差，但是它的安全性較高，可以很好的避免信號被攻擊。而智能變電站的型號采用的對等通信方式，它可以把設(shè)備的信息都綜合在局域網(wǎng)中，方便在運(yùn)行維護(hù)時的數(shù)據(jù)分析，不過這種方式的安全性較傳統(tǒng)的差一些。由于取消了點(diǎn)對點(diǎn)的接線模式，系統(tǒng)的隔離措施就顯得不到位，只能通過軟件隔離，所以在智能變電站里我們多要注意網(wǎng)絡(luò)安全的問題了。對于運(yùn)行的環(huán)境問題我們也要多加注意，由于智能變電站是使用了大量的智能檢測設(shè)備，通過采用交換機(jī)與計算系統(tǒng)同時進(jìn)行工作，這就導(dǎo)致了電能消耗較大，容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，增加了運(yùn)行故障的發(fā)生幾率。

5.2 自動化設(shè)備調(diào)試過程注意的問題

由于受到了通道條件的限制，在工廠驗(yàn)收之前就應(yīng)安排好廠站與主站自動化系統(tǒng)的通信規(guī)約調(diào)節(jié)，減少主站和廠站聯(lián)調(diào)時間進(jìn)度的耗費(fèi)，這樣才能及時的發(fā)現(xiàn)問題與尋找解決的方法，給現(xiàn)場的聯(lián)調(diào)爭取更多時間。應(yīng)該嚴(yán)格控制每個階段各個單元的程序文件與配置文件版本，避免出現(xiàn)因版本不一致而造成混亂；將每個設(shè)備的裝置能力描述文件和系統(tǒng)配置文件等的做好備份，這樣就可以避免在調(diào)試出現(xiàn)問題的時候無法進(jìn)行問題的分析與系統(tǒng)恢復(fù)。現(xiàn)在的變電站都有電能量計費(fèi)系統(tǒng)，在條件允許的情況下最好使用數(shù)字方式引用于電能量計費(fèi)系統(tǒng)。因?yàn)槿绻捎脫芴栠\(yùn)行的方式，收集終端經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量差的問題，并且這種方式下終端沒有防雷保護(hù)，端口也容易被雷擊壞，所以我們通常采用數(shù)字方式，數(shù)據(jù)的質(zhì)量也能夠有一定的保障。

6 運(yùn)行維護(hù)的管理

健全運(yùn)行維護(hù)管理制度，增加設(shè)備的巡視制度，同時加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通信、輔助系統(tǒng)、高級應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和光纜清理。定期對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行分析，加強(qiáng)在線監(jiān)測系統(tǒng)、智能終端、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備的維護(hù)與巡視。

管理部門應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)做出相應(yīng)的分工管理和新技術(shù)應(yīng)用的規(guī)定，提升管理人員以及相關(guān)技術(shù)人員的工作能力，確保電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)和檢修工作有序進(jìn)行，使保護(hù)、通信、自動化專業(yè)工作高度融合，確保新設(shè)備環(huán)境下的協(xié)同發(fā)展，最終確保變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

7 結(jié)束語

我國智能變電站自動化設(shè)備的建設(shè)目前才剛剛起步，它的應(yīng)用已成為未來變電站發(fā)展的一種趨勢，為進(jìn)一步提高我國智能變電站自動化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，我們應(yīng)該不斷的探索，總結(jié)過往的經(jīng)驗(yàn)，提升相關(guān)技術(shù)人員的自身專業(yè)素質(zhì)，通過科技的革新和管理機(jī)制的升級，為智能電網(wǎng)未來的發(fā)展打好牢固的根基。

TM76

A

1004-7344（2016）30-0119-02

2016-10-2