對220kV智能變電站二次系統(tǒng)檢修策略的研究

馮巨標

摘 要：220kV智能變電站是電力系統(tǒng)中最為常見的變電站系統(tǒng)，在社會經(jīng)濟與信息技術等不斷發(fā)展影響下，對智能變電站的建設發(fā)展也形成了較大的沖擊和影響，其智能化與信息化程度不斷提升，再加上社會經(jīng)濟發(fā)展以及人們生活對電能資源需求的不斷增長，對電力系統(tǒng)及變電站設備的工作運行質量要求也不斷提高。本文在對220kV智能變電站的網(wǎng)絡結構及其二次系統(tǒng)設備的技術特征分析基礎上，對220kV智能變電站二次系統(tǒng)檢修策略進行研究。

關鍵詞：220kV 智能變電站 二次系統(tǒng) 檢修策略 研究

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（c）-0041-02

220kV智能變電站二次系統(tǒng)運行中容易受到多種因素的制約影響，導致一系列問題發(fā)生，對整個變電站運行穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。因此，下文針對220kV智能變電站的二次系統(tǒng)設備特點，對其檢修策略進行研究。

1 220kV智能變電站及其二次系統(tǒng)設備特點分析

1.1 220kV智能變電站的網(wǎng)絡結構

220kV智能變電站作為電力系統(tǒng)的重要一部分，其變壓器選擇以及出線方式、單母線設計等都需要嚴格按照有關要求進行設計應用，從而對變電站的安全穩(wěn)定工作運行進行保障。值得注意的是，結合220kV智能變電站的網(wǎng)絡結構形式，在相應的通信協(xié)議支持下，其網(wǎng)絡結構以典型的“三層兩網(wǎng)”形式為主，包含主控層、間隔層與過程層3個結構層和主站層網(wǎng)絡、過程層網(wǎng)絡兩個網(wǎng)絡系統(tǒng)。首先，變電站主控層設備之間構成了較為完善的系統(tǒng)，并且其所包含的范圍較廣，以自動化監(jiān)控系統(tǒng)、一體化平臺、五防子系統(tǒng)等為主；而間隔層中則包含了各種測量與控制組件以及有關儀器設備等；過程層作為變電站的重要結構層，也被稱為是設備層，其中包含變壓器、斷路器以及隔離開關等設備，在上述各系統(tǒng)結構的支持下，對變電站高效、穩(wěn)定工作運行實現(xiàn)進行保障。

1.2 二次系統(tǒng)設備的技術特點

首先，220kV智能變電站二次系統(tǒng)中，電氣互感器及合并單元是其重要組成部分，在智能變電站一次設備的智能化發(fā)展推動下，其繼電保護裝置的結構狀態(tài)也發(fā)生了相應的改變，逐漸實現(xiàn)以高速數(shù)據(jù)接口作為傳輸方式的設計實現(xiàn)，在有效減少變電站共運行可靠性問題等方面起到了非常積極的作用。智能變電站中電子互感器及其合并單元的主要作用是實現(xiàn)智能設備連接下信號的采集與輸送，其中，電子互感器是實現(xiàn)一次電壓與電流轉換的重要設備，能夠通過對電量的直接采集后形成一定的合并單元，在組幀實現(xiàn)基礎上通過標準協(xié)議實現(xiàn)報文的直接發(fā)送與傳輸，同時為與其他合并單元的擴展實現(xiàn)提供基礎支持。值得注意的是，由于變電站工作運行中其系統(tǒng)問題的出現(xiàn)與合并單元存在著直接關系，因此，合并單元的結構性能對變電站系統(tǒng)工作運行有著重要影響。根據(jù)上述對變電站電子互感器及合并單元結構特點的分析，由于合并單元工作過程中需要通過對采集器等設備信號的匹配實現(xiàn)信息采集，容易對二次系統(tǒng)運行造成威脅，對其檢修開展形成不利影響。此外，合并單元同步機不能實現(xiàn)對時工作，也會造成變電站二次系統(tǒng)檢修中，所獲取的檢測數(shù)據(jù)有效性受到影響，在合并單元恢復正常狀態(tài)情況，其數(shù)據(jù)不能夠得到恢復，必然會對二次系統(tǒng)檢修造成影響。

其次，變電站二次系統(tǒng)中的在線檢測系統(tǒng)是針對變壓器以及組合開關柜、避雷針等變電設備進行實時的在線監(jiān)測應用，變電站二次系統(tǒng)中一次在線監(jiān)測實現(xiàn)的基礎是建立在智能一次設備的建模以及系統(tǒng)組態(tài)配置完成后，根據(jù)智能變電站站內(nèi)設備建模的有關規(guī)定，其中對數(shù)據(jù)模型以及服務、建模方式等都有詳細且規(guī)范的要求，根據(jù)該要求在基于面向對象的方法基礎上進行建模分析，在實現(xiàn)裝置有關功能的抽象化設置形成相應的邏輯節(jié)點后，利用邏輯節(jié)點有關數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)屬性進行裝配實現(xiàn)，以對各裝置功能的邏輯關系進行表現(xiàn)，同時滿足其裝置設備的功能需求。

最后，結合上述對智能變電站網(wǎng)絡結構的分析，對智能變電站過程層網(wǎng)絡雖然采用雙冗余配置設計，但是由于其星形拓撲網(wǎng)絡結構形式，導致實際網(wǎng)絡通信中通過中心節(jié)點的IED較多，在結合規(guī)定進行定期檢修維護過程中，需要對設計設備進行檢修，再加上D站保護組件對間隔智能終端設備的直采直跳方式，導致不需要將網(wǎng)絡保護進行完全退出，容易引起誤操作風險增加，但是如果完全退出保護則會造成直采直跳優(yōu)勢消失。另一方面，由于上述組網(wǎng)形式導致交換機集中設備較多，在進行變電站二次系統(tǒng)檢修中，如果根據(jù)間隔層檢修方案進行停電檢修與維護，就無法實現(xiàn)對所有保護的定期檢修協(xié)調。

2 220kV智能變電站二次系統(tǒng)檢修策略

根據(jù)上述220kV智能變電站網(wǎng)絡結構及二次系統(tǒng)設備特點的分析，隨著電網(wǎng)供電運行可靠性要求的不斷提升，對電力系統(tǒng)中各電氣設備及電網(wǎng)工程工作運行的安全性與穩(wěn)定性要求也不斷提高，因此，導致定期停電檢修計劃的安排實施困難不斷增加，再加上變電站一次設備的狀態(tài)檢修模式，導致在一次設備狀態(tài)檢修良好情況下，只針對二次設備開展定期檢修會導致一次設備運行受到影響，同時出現(xiàn)停電檢修狀態(tài)，從而必然會對電力系統(tǒng)的供電運行可靠性產(chǎn)生影響，或者是因上述因素導致變電站二次設備超周期運行，也會增加其變電站工作運行的安全風險。針對這種情況，在開展220kV智能變電站二次系統(tǒng)檢修中，需要轉變傳統(tǒng)檢修工作模式下的“到期必修”與“應修必修”等工作灌南，加強對智能變電站二次系統(tǒng)設備原理及工作運行狀況的分析，以根據(jù)其故障問題，制定合理的檢修方案，以對二次設備性能及工作運行的穩(wěn)定性進行保障。值得注意的是，由于智能變電站的二次設備除存在類似單元等缺陷外，其他故障情況相對較少，再加上智能變電站二次設備的強大在線自診以及通信功能，其每個插件都配備有相應的故障診斷功能，在插件故障對裝置結構正常運行產(chǎn)生影響情況，能夠瞬時進行告警提醒，同時其變電站二次設備的強大自動化系統(tǒng)也能夠通過對變電站二次設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，為其檢修維護提供相應的支持，從而對變電站安全穩(wěn)定工作運行進行保障。

3 結語

總之，對220kV智能變電站二次系統(tǒng)檢修策略的分析，有利于促進對二次系統(tǒng)的合理檢修，從而確保變電站及整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定工作運行，具有十分積極的作用和意義。

參考文獻

[1] 孟偉潔，陸興.220kV智能變電站設計關鍵問題分析[J].電力與能源，2013，34（5）：482-485.

[2] 王益，陳珉，王濤，等.智能變電站仿真三維可視化組件裝配技術研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2018（23）：118-126.

[3] 魏錐，王家永.220kV智能變電站檢修二次安措的優(yōu)化分析[J].南方農(nóng)機，2018，49（2）：107.