智能變電站合并單元運維及異常分析

吳立紅

（國網湖南省電力公司益陽供電分公司 湖南益陽 413000）

智能變電站合并單元運維及異常分析

吳立紅

（國網湖南省電力公司益陽供電分公司 湖南益陽 413000）

近年來隨著我國經濟的發展與技術的進步，電力系統也在不斷的發展與進步，智能電網已經成為了電力系統發展的主流。在智能電網發展的過程中智能變電站是十分重要的一個環節，因此在研究時越來越多的研究人員開始重視智能變電站的研究。在智能變電站研究發展的過程中合并單元是一種極為重要的過程層典型設備，其在智能變電站運行發展中起著極為重要的作用。合并單元作為智能變電站過程層核心設備，起著交流采樣的關鍵作用?；谥悄茏冸娬竞喜卧墓ぷ髟砑凹夹g特點，以智能變電站合并單元的運行維護和異常分析為研究對象，系統地研究了合并單元的采樣機制與同步技術、日常運行維護方法、裝置信號與釋義、典型異常分析及處置方法和措施。通過對以上方面的研究與實踐，闡明了智能變電站合并單元的運行維護重點，尤其是異常處置方法對合并單元的運維具有借鑒意義。

智能變電站；合并單元；運維；異常；分析

1 智能變電站合并單元工作原理

智能變電站在運行過程中正是因為增加了合并單元以及智能終端設備才具備了智能功能，其與傳統的變電站相比最典型的區別就在于合并單元以及智能終端設備。合并單元作為電壓、電流量的采集設備，是全站保護、測量等功能實現的基礎，合并單元對一次互感器傳輸過來的電氣量進行合并和同步處理，并將處理后的數字信號按照特定格式轉發給間隔層設備使用的裝置。

在智能變電站系統中合并單元是整個系統的關鍵設備，智能變電站在運行過程中會不斷的采集相關的信息，而這些采集的信息會全部交由合并單元來進行發送傳遞。在發送信息時一般是以SV報文的形式發送給相關保護、測控、計量、故障錄波及網絡分析儀等設備。合并單元的運行、維護及異常故障分析是電力安全生產中的一項重要工作，本文以合并單元為研究對象，系統闡述了合并單元的運行維護注意事項以及異常故障處置分析和解決辦法。

合并單元在運行時通過交流模塊來實現對于互感器模擬量信號的收集，在收集信號的過程中對于一次傳輸的電氣量進行統計合并，并實現信息的同步處理。母線合并單元稱為一級合并單元，間隔合并單元稱為二級合并單元。二級合并單元接收一級合并單元級聯的數字量采樣，再通過插值法對模擬量信號和數字量信號進行同步處理。同步處理的作用是消除模擬量采樣與數字量采樣之間的延時誤差，從而消除相位誤差。在合并單元運行的過程中，對于需要電壓并列和切換的合并單元，應采集開關量信號。裝置完成并列、切換功能后，將采樣數據以IEC61850–9–2或IEC60044-7/8格式輸出。在組網模式下，為了使不同合并單元的采樣數據能夠同步，還需接入同步信號。合并單元基本工作原理如圖1所示。

圖1 合并單元基本工作原理

2 智能變電站合并單元運維要點

在智能變電站運行的過程中會受到很多的因素影響，這些因素導致智能變電站運行的穩定性發生變化，為了最大程度上確保整個系統的穩定運行需要減少異?，F象的發生幾率，應當加強對合并單元的運行維護工作，在實際運維過程中，應當對以下事項加以注意：

（1）注意觀察合并單元運行狀態，合并單元在運行過程中設備運行指示燈應當一直保持亮著的狀態，并且設備的警告指示燈也應當保持在熄滅狀態。如果在合并單元運行的過程中發現設備上的同步指示燈、GOOSE通信指示燈閃爍，那么需要及時進行設備的檢查與維護，確保通信設備不存在任何問題，如果存在問題應當及時解決。

（2）當合并單元的刀閘開關進行切換時，若發生PT切換異常，則應當立即停止操作，并對切換狀態進行檢查，借此來防止失電，如有必要應當采取有效的措施加以處理。

（3）需要特別注意的是，合并單元不得采用自動并列的方式，采取手動并列前，應當對并列條件進行確定，看是否符合并列要求，若是出現PT并列異常，必須立即停止操作，然后對并列狀態進行檢查，借此來防止失電。

（4）當合并單元的告警信號燈亮起后，要及時對告警信息進行查看，并在事件狀態及日志記錄中，對告警原因進行查看，根據具體原因采取相應的措施進行解決處理。

3 智能變電站合并單元常見異常處理措施

3.1 合并單元常見異常處理措施

在合并單元運行維護的過程中經常會出現如下異常問題，在面對這些問題時應當采取如下措施：①SV接收中斷：檢查SV級聯光纖連接是否正常，是否有出現斷線、脫落現象，若發現光纖連接問題，則更換備用光纖。②GOOSE接收中斷：檢查GOOSE通信光纖連接是否正常，是否有出現斷線、脫落現象，若發現光纖連接問題，則更換備用光纖。③TV切換刀開關同時動作/返回：確認現場刀開關位置是否與報文一致。④TV刀開關位置異常：確認現場刀開關位置是否正確，檢查報文中隔離開關位置是否存在00或11等無效狀態。⑤對時異常：檢查對時裝置是否運行正常，對時光纖連接是否正常，是否出現斷線、脫落現象，若發現光纖連接問題，則更換備用光纖。⑥檢修壓板狀態：確認現場是否處于檢修狀態，對于與現場運行狀態不一致的應確認影響。

3.2 合并單元異常分析

3.2.1 斷鏈檢測分析

合并單元級聯通信狀態一旦發生異常其主要的原因一般都是光纖問題，在信號傳輸的過程中由于光纖的傳輸衰耗較大，因此會導致系統中的通信數據傳輸中斷。衰耗過大的原因包括光纖折損、光纖曲率半徑過大、光纖熔接質量不合格以及光纖與裝置光口連接松動等。光纖彎曲過大是光衰耗大的常見原因，常規要求不大于45°的彎曲走線，禁止折疊或大于45°的彎曲走線。級聯光纖斷線、折損的檢測方法可通過在光纖一端射入強光，另一端人工肉眼觀察是否有光源來判斷，但有時光纖衰耗過大也會造成鏈路中斷或通信時好時斷，另外光器件也存在一定的故障發生幾率，這是肉眼無法判斷的，此時就需要光功率計來測試級聯光纖兩端的光功率。

3.2.2 TV切換異常分析

在合并單元運行過程中，TV切換異常是一種較為常見的問題。一般而言TV切換邏輯是根據間隔刀開關位置判斷的，主要是在雙母線接線時間隔對所在母線的識別。刀開關1、刀開關2位置用雙點表示，智能終端同時采集刀開關的合位和分位，根據合位和分位共同判斷出刀開關實際位置。在倒閘操作中，兩把刀開關同時掛在母線上，裝置報警“同時動作”，兩把刀開關同時分開；裝置報警“同時返回”，兩把隔離開關位置任一出現00或11狀態時，裝置報警“位置異?！?。裝置報警“位置異?！睍r，TV切換邏輯仍保持上一正常位置狀態邏輯，此時不可對合并單元斷電，斷電后因初始上電不能獲取正確的位置狀態，發送的電壓值品質無效，保護裝置有失電壓危險，必須將“位置異?！毙盘栂?，才可對合并單元進行斷電操作。

3.2.3 TV并列異常分析

TV并列功能是TV一次設備檢修時，在一次設備并列情況下，二次電壓共同使用運行TV采集到的電壓，TV并列邏輯在TV合并單元中實現。TV并列使用手動并列方式，由現場人員根據一次設備檢修情況選擇并列方式。母聯或分段斷路器和刀開關同時為合位時并列，母聯或分段斷路器及其刀開關1、刀開關2使用雙點來表示，三者均為合位時才可并列，任一分位即解列。三者位置出現無效狀態時，不可對TV合并單元進行斷電操作，TV合并單元初始上電不能獲得正確的位置狀態，且不能完成并列功能，對TV檢修的母線上間隔有失電壓危險。

3.2.4 對時異常分析

對于合并單元的對時異常一般通過檢查對時裝置以及對時光纖的運行狀態來進行分析，一般而言一旦對時裝置以及對時光纖出現問題就會導致對時異常的發生。若發現光纖連接問題，則更換備用光纖。保護采樣采用直采方式時，對時異常不會影響保護功能。

4 結語

在智能變電站運行過程中，合并單元起著極其重要的作用，是整個智能變電站中不可或缺的一個環節。盡管目前智能變電站系統的合并單元運行技術越來越高，但還是存在一定的安全隱患，在合并單元運行過程中如何做好日常的維護工作是智能變電站運行管理者共同關注的問題。在智能變電站運行過程中，經常會發生系統異常，對于這些異常，管理人員一定要針對性的采取措施，做好智能變電站合并單元的異常處理工作，確保整個系統的持續穩定運行。

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2016-9-25