智能變電站檢修運維相關問題

張利峰

內蒙古電力(集團)有限責任公司

智能變電站檢修運維相關問題

張利峰

內蒙古電力(集團)有限責任公司

在現代社會的發展中，不僅僅是經濟實力在提高，同時，社會建設也具有明顯的加快。在眾多的建設中，電力系統的建設是十分重要的，對于保證人們日常的用電穩定具有非常重要的作用。依靠信息化技術的進步，積極發展智能電網，適應未來可持續發展的要求，成為全球電力工業的共同選擇。智能變電站是智能電網的主要環節之一，是智能電網基礎運行參量采集和管控執行點。基于此，本文借鑒國網智能站的經驗，探討了智能變電站檢修運維相關問題，并為我區智能變電站發展提供發展思路。

智能電站；檢修；運維

引言

2009年，國家電網公司頒布了《智能變電站技術導則》，其中明確定義了智能變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。

1 智能變電站與常規變電站結構區別

1.1 屏柜布置及組屏方案的變化

站控層設備宜集中布置于二次設備室，間隔層設備宜集中布置于二次設備室，智能終端宜分散布置于裝置場地。以一次設備為GIS設備，220KV線路間隔層而為例：傳統變電站內保護、測控裝置屏均單獨布置于二次設備室，保護測控相互獨立組屏；而智能變電站內智能終端、合并單元等智能裝置均就地安裝于設備區或設備室內的GIS匯控柜內，保護、測控集中組屏安裝于GIS設備區內。以某220KV變電站智能化改造屏柜方案為例，常規屏數需要108面柜，按智能站組屏方案大約僅需要60面柜，且備用柜數量與常規組柜方案相當，總體節省度達44%。

1.2 GPS對時系統的區別

常規變電站GPS對時系統保障全站內各裝置時間統一性，以便于故障記錄、分析，保護動作。智能變電站GPS時間同步系統不僅關系到本站內時間統一性，還是實現站域、區域統一實時控制的安全基礎。當全球時間調整時，變電站內各裝置會自動與標準時間對時，同步異常時，檢查對時回路光纖和全站對時時鐘有無異常。

1.3 信息通信系統的區別

智能變電站具有信息高度數字化、數據高度共享等特點，強調網絡通信的重要性，變電站配置兩套不同型號的網絡通信記錄分析系統，通過網絡監聽裝置實時監視、記錄MMS網、SV/GOOSE網的通信報文，同時在站控層設置網絡通信報文分析裝置對網絡流量、端口狀況進行分析。智能變電站較常規變電站，配置更大量的網絡交換機，除此之外，采用更大量的光纖，又將智能終端就地安裝，減少二次電纜的使用。

1.4 交直流電源系統的區別

智能變電站較常規變電站，采用電源一體化管理手段，使用深圳某公司生產的一體化電源裝置，該裝置將站用交流系統、直流系統、不間斷電源UPS系統、通信電源系統、一體化電源系統監控系統等幾部分集成。由后臺監控系統對一體化電源的運行狀態進行實時監測，發生異常及時報警。

2 智能變電站特點

2.1 數字化通道智能電站是基于設備集成化、功能模塊化、檢測便捷法、數字化的思路修建。使用標準的數字化、信息化接口實現了數據流通過虛端子在指定功能模塊的數據集內相互傳輸，從而構成完整的數據通道。軟壓板作為智能電站中控制數字化通道的設備，可以關閉或打開數字通道，從而保護、檢測間隔層設備。

2.2 檢修機制設備狀態在線檢測是智能變電站與傳統變電站最核心的區別之一，智能化設備通過對故障信號和數據流的處理，在運行狀態異常時對設備進行故障分析，對故障的部位、嚴重程度和發展趨勢做出的判斷，可在早期對故障設備進行預警，并根據分析診斷結果在設備發生故障之前進行維修。

3 智能變電站檢修思路

3.1 保護裝置

保護裝置出現故障后，需要及時地將原因找到，并將具體情況匯報給調度人員，在調度人員同意后重新啟動保護裝置。保護裝置重新啟動以后如果能夠正常運行，需要將跳閘出口軟壓板恢復到正常的工作狀態，將處理結果及時地上報給調度人員；如果不能恢復正常運行，需要及時地給檢修人員和調度人員匯報有關的重啟情況，按照調度人員的指令對保護裝置的運行模式進行調整。

3.2 合并單元

合并單元的自診斷功能比較完善，確保在裝置內部異常、通訊異常、通訊中斷、采集單元異常、電壓異常以及電源中斷時不會有錯誤的信號發出。自檢信息和異常信號可以通過合并單元進行傳輸，檢修人員對這些異常信息進行仔細分析以后，可以對合并單元出現的故障進行初步診斷，對同一時間點的采樣報文進行分析后，合并單元出現的故障就會被發現，進而采取最佳的辦法進行解決。

3.3 智能終端

智能終端出現故障后一定要及時將原因查明，并將具體情況匯報給值班調度。調度人員同意重新啟動智能終端后，需要先將相關的安全保護措施提前準備好，智能終端重啟的相關情況及時地上報給檢修人員和調度人員。智能終端GOOSE出現斷鏈的情況后，保護裝置會記住GOOSE斷鏈前一次的設備情況，這就使得其他的保護裝置不會發送報文，使保護裝置的功能不受到任何的影響。

3.4 GOOSE配置

GOOSE配置出現故障以后保護裝置會錯誤的發送異常信號，從而使保護裝置出現誤動或者是拒動的情況。要想對其進行及時的處理，就要將現場調試和出廠聯調工作做好，對配置版本、GOOSE控制引用、目的地址、數據集、GOOSE標識以及應用標識等進行認真檢查，確保所有的GOOSE參數滿足裝置的使用需求。

4 新一代智能變電站檢修機制

4.1 SV報文檢修處理機制目前SV主要有兩種格式，即IEEE-8的FT3格式和IEC61850-9-2的網絡報文格式。SV報文檢修處理機制主要針對合并單元電壓、電流采樣與保護裝置交互時檢修處理機制。當合并單元裝置檢修壓板投入時，發送SV報文中采樣值數據的品質q的test位應為true；SV接收端裝置應將接收的SV報文中的test位與裝置自身檢修壓板狀態進行比較，只有兩者一致時才將該信號用于保護邏輯，否則應不參加保護邏輯的計算。對于狀態不一致的信號，接收端裝置仍顯示其幅值。若保護配置為雙重化，保護配置的接收SV控制塊的所有合并單元也應雙重化配置。兩套保護和合并單元在物理和保護上都完全獨立，一套合并單元檢修不影響另一套保護和合并單元的運行。

4.2 MMS報文檢修處理機制

MMS報文檢修機制主要針對站控層報文的檢修處理機制。保護測控裝置等將相關內容及檢修壓板狀態通過站控層網絡送站控層綜合服務器，綜合服務器根據上送報文中的品質位狀態判斷報文是否為檢修報文，并根據判斷結果作出相應處理。當報文為檢修報文時，報文內容應不顯示在簡報窗中，不發出音響告警；但應該刷新畫面，保證畫面的狀態與實際相符。檢修報文應存儲，并可通過單獨的窗口進行查詢。

5 智能變電站運維管理

5.1 安全隔離措施：常規變電站繼電保護、測控裝置均設有硬壓板，用于控制保護功能、跳合閘出口的投退；跳合閘回路至跳合閘線圈采用的是二次電纜，因此有繼電保護、測控裝置進行檢修時，可通過硬壓板的投退、二次回路的拆除進行技術隔離，而這種技術措施是直觀可見的；而智能變電站中，保護、測控裝置的硬壓板已改為軟壓板形式實現；保護、測控裝置至智能終端的跳合閘回路也是虛回路，在投退時，只能通過查看裝置內部報文或開入量進行校驗，這種技術措施是不可見的。

5.2 設備操作方面：常規變電站的開關、刀閘操作可以監控系統遙控、測控裝置手把兩種手段(匯控柜就地操作，因無繼電保護運行，正常操作禁止使用)，因此在監控系統出現問題時，可由測控裝置手把進行拉合；而智能變電站中測控裝置與智能終端的連接由光纖實現，因此操作手把取消，在監控系統出現問題無法拉合后，將直接影響操作進度。

5.3 設備驗收方面：常規變電站對設備驗收包括裝置、二次回路等驗收，驗收的環節大多直觀可見；而智能變電站對設備工作的監視、控制、測量、保護等均由SCD配置工作完成，因此在設備驗收時應對上述的數據模型的一致性進行測試、驗收，增加了調試驗收的難度，同時驗收的范圍也大幅增加。

結束語

總而言之，“工欲善其事，必先利其器”，智能變電站在運行和維護上的突破，需要新的技術支持和測試裝備的支持，只有做好基礎工作，才能保證智能變電站的優勢得以應用，為電網的可靠運行提供技術支撐，確保電網智能化水平提高。

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