研究高壓智能變電站自動化設備的調節(jié)及運行維護

賀斌

（國網(wǎng)黃石供電公司檢修公司變電運維一班湖北黃石435000）

研究高壓智能變電站自動化設備的調節(jié)及運行維護

賀斌

（國網(wǎng)黃石供電公司檢修公司變電運維一班湖北黃石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)建設中不可或缺的構成部分，隨著智能化全國的普及，變電站運行水平也不斷提高，可其設備的調節(jié)與維護未都全面跟上，使有點地區(qū)的運行維護過程會出現(xiàn)一些問題，為了使電網(wǎng)更好的發(fā)展和運行，本文就智能化設備的調教和運行維護進行一些分析總結，以供參考。

自動化系統(tǒng)；設備調節(jié)；運行維護

前言

隨著電網(wǎng)改革的不斷推進，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，增強了復雜信息交互的概率，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)的建設與設計過程里，變電站是輸電、配電和發(fā)電過程中極其重要的環(huán)節(jié)，對整個電力供應網(wǎng)絡運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備的調節(jié)與維護，就成為發(fā)展電網(wǎng)系統(tǒng)的一項重要工作。

1 智能變電站建設意義

智能變電站的建設充分體現(xiàn)了數(shù)字化的設計理念，即一次設備智能化和二次設備網(wǎng)絡化，同時節(jié)省了變電站的整體設計內容，降低了建設和運行的成本。一次設備智能化主要體現(xiàn)在電子式互感器和智能斷路器的應用，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；應用合并器解決數(shù)據(jù)采集設備重復投資問題；利用網(wǎng)絡替代二次電纜，有效解決二次電纜交直流串擾問題，采用通訊網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)采樣以及運行狀態(tài)和控制命令等信息的交換。二次設備網(wǎng)絡化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)結構的三層兩網(wǎng)，三層為站控層、間隔層、過程層，層間設備運行由系統(tǒng)層和過程層兩層網(wǎng)絡予以連接。站控層和間隔層以基于IEC61850標準的互聯(lián)互操作為重心來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，過程層則要以可靠性和穩(wěn)定性為首要設計原則。同時，智能變電站擁有集約化、網(wǎng)絡化、智能化的自動化運行系統(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行維護的難度及工作量。

圖1

2 智能變電站技術特點

2.1 基本結構

上面我們提到自動化設備系統(tǒng)結構分為三層，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、通信控制機、調制解調器這些方面，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；間隔層是進行智能化保護和監(jiān)測的，在促進站控層與過程層通信基礎上也可以依據(jù)需求實現(xiàn)通訊的功能，同時可以采集分析運算統(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，對站控層的信息進行優(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備或二次設備，它具有輸入或輸出開關量的功能，可以操作控制系統(tǒng)，也可以檢測設備工作中的相關信息。

2.2 技術特點

高壓智能化設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、調度中心和當?shù)睾笈_發(fā)出的控制指令，并進行設備控制直接形成的圖像界面可以遠端可視化操作目標。狀態(tài)監(jiān)測和診斷系統(tǒng)可以直接評估被監(jiān)測設備的使用情況及剩余使用年限，它是變電站設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)。它可以實現(xiàn)智能告警和事故分析決策，根據(jù)系統(tǒng)內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，直接在線實行分析推理變電站的運行情況對出現(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 智能變電站的調節(jié)流程

為了保障調節(jié)工作的順利展開，在調試之前，確保調節(jié)中所用的儀器及電氣設備安裝完畢相關的技術文檔齊全，調試中使用的儀器、儀表標準值達到智能變電站測試技術標準后才才可以進行調試。由調試負責單位組織成立現(xiàn)場調試工作組，根據(jù)自動化系統(tǒng)工程要求編寫現(xiàn)場調試方案和調試報告，現(xiàn)場調試人員應詳細記錄調試數(shù)據(jù)及內容，調試完畢整理現(xiàn)場調試報告向建設、運行單位移交資料，最后進行帶負荷試驗。

4 現(xiàn)場調節(jié)內容

4.1 安裝現(xiàn)場調試

根據(jù)安裝現(xiàn)場環(huán)境，進行上電調試。確保上電正常、通訊正常，系統(tǒng)軟硬件設備基本配置正常，系統(tǒng)的各結構層設備之間配接及現(xiàn)場配接均完全正確；第三方設備及子系統(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)的技術要求，運行達標才為正常；站控層借入第三方設備，檢查相關文檔文件名之間是否一致，運動點表是否正確，保證各功能界面與數(shù)據(jù)庫運行正常，網(wǎng)絡通訊、交互信息正常；對間隔層內的各單位智能設備依據(jù)工作標準要求展開參數(shù)配置；間隔層設備組功能調試需要配置好各單位智能設備工程標準的參數(shù)，并依據(jù)環(huán)境模擬對設備調試，來觀察是否滿足綜合系統(tǒng)對設備相應功能的要求。

4.2 自動化設備運行調試

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

4.2.1 調節(jié)通用測試

利用數(shù)字式維護測試儀施加裝置上的遙信量，來保證設備的SOE時間對時精度要≤1mm。確認檢查裝置能夠準確接收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。查驗采樣報文格式及裝置的功能是否達到相關要求。檢修壓板投入后查看設備發(fā)出的傳輸報文是否屬于有效的檢修狀態(tài)。

4.2.2 調節(jié)功能測試

自動化設備的功能調節(jié)測試有：保護功能、故障錄波裝置、測控功能、網(wǎng)絡分析功能、故障信息系統(tǒng)、智能終端。

4.2.3 系統(tǒng)調節(jié)

全站對時時鐘系統(tǒng)調試、GOOSE驗證、電磁換向閥驗證；測控系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)調試；保護動作信息的采集測試。

4.2.4 全站整體調試

投入運行全部裝置，模擬故障令保護設備運作，對GOOSE出現(xiàn)跳閘報文做檢查，測試網(wǎng)絡負荷，檢測各裝置不存在丟幀現(xiàn)象以及無死機現(xiàn)象。

5 智能變電站運維中存在的問題和調試過程中的注意事項

5.1 智能變電站運行維護中存在的問題

一般情況下，傳統(tǒng)的變電站信號傳輸采用的是一種點對點的傳輸方法，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，它可以把設備的信息都綜合在局域網(wǎng)中，方便在運行維護時的數(shù)據(jù)分析，不過這種方式的安全性較傳統(tǒng)的差一些。由于取消了點對點的接線模式，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)絡安全的問題了。對于運行的環(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備，通過采用交換機與計算系統(tǒng)同時進行工作，這就導致了電能消耗較大，容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，增加了運行故障的發(fā)生幾率。

5.2 自動化設備調試過程注意的問題

由于受到了通道條件的限制，在工廠驗收之前就應安排好廠站與主站自動化系統(tǒng)的通信規(guī)約調節(jié)，減少主站和廠站聯(lián)調時間進度的耗費，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)調爭取更多時間。應該嚴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試出現(xiàn)問題的時候無法進行問題的分析與系統(tǒng)恢復。現(xiàn)在的變電站都有電能量計費系統(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系統(tǒng)。因為如果采用撥號運行的方式，收集終端經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)質量差的問題，并且這種方式下終端沒有防雷保護，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)的質量也能夠有一定的保障。

6 運行維護的管理

健全運行維護管理制度，增加設備的巡視制度，同時加強網(wǎng)絡通信、輔助系統(tǒng)、高級應用系統(tǒng)的運行維護和光纜清理。定期對設備狀態(tài)進行分析，加強在線監(jiān)測系統(tǒng)、智能終端、網(wǎng)絡交換機等設備的維護與巡視。

管理部門應結合實際情況對設備的運行維護做出相應的分工管理和新技術應用的規(guī)定，提升管理人員以及相關技術人員的工作能力，確保電網(wǎng)的運行維護和檢修工作有序進行，使保護、通信、自動化專業(yè)工作高度融合，確保新設備環(huán)境下的協(xié)同發(fā)展，最終確保變電站的穩(wěn)定運行。

7 結束語

我國智能變電站自動化設備的建設目前才剛剛起步，它的應用已成為未來變電站發(fā)展的一種趨勢，為進一步提高我國智能變電站自動化設備運行的穩(wěn)定性和安全性，我們應該不斷的探索，總結過往的經(jīng)驗，提升相關技術人員的自身專業(yè)素質，通過科技的革新和管理機制的升級，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