智能變電站運(yùn)維常見(jiàn)問(wèn)題及解決思路

卜宏濤 劉有濤

摘要：本文介紹了近年來(lái)智能變電站運(yùn)維過(guò)程中存在的問(wèn)題及解決思路，以提升現(xiàn)有智能站運(yùn)行及操作安全性，同時(shí)對(duì)于新建變電站提出了設(shè)計(jì)或施工參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站;SCD;合并單元;解決思路

Abstract： This paper introduces the problems and solutions in the operation and maintenance of intelligent substation， in order to improve the operation and operation safety of existing intelligent stations. At the same time， it proposes design or construction reference for new substation.

Keywords： intelligent substation; SCD; merging unit; solution

0 引言

國(guó)家電網(wǎng)公司于2009年正式啟動(dòng)智能變電站建設(shè)，截至目前已建成智能站5000余座。

隨著智能變電站的飛速發(fā)展，在運(yùn)維過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多。例如智能變電站數(shù)據(jù)采集設(shè)備高度集成，單一設(shè)備異常影響范圍較大;光纖網(wǎng)絡(luò)新型IED設(shè)備故障率相對(duì)較高;SCD文件管控困難;信息傳輸可視化程度低等問(wèn)題嚴(yán)重影響變電站設(shè)備及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。此文基于筆者在工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題，分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因并給出解決思路。

1 智能變電站的概念

變電站的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段：傳統(tǒng)變電站、綜合自動(dòng)化變電站、數(shù)字化變電站和智能變電站[1]。智能化變電站是數(shù)字化變電站的升級(jí)和發(fā)展，在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能電網(wǎng)的需求，對(duì)變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行充實(shí)以實(shí)現(xiàn)變電站智能化功能[2]。智能變電站利用可靠、環(huán)保、先進(jìn)、高效的智能設(shè)備[3]，主要包含合并單元、智能終端、數(shù)字化保護(hù)等新型設(shè)備，采用“三層兩網(wǎng)”信息高度共享的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)配置了功能相對(duì)完善的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)，在提升運(yùn)檢便利性和經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等方面取得了一定成效。

2 智能變電站常見(jiàn)問(wèn)題

2.1光纖網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題

智能變電站采用光纖網(wǎng)絡(luò)通訊，現(xiàn)場(chǎng)熔接環(huán)節(jié)較多，工藝要求高。部分現(xiàn)場(chǎng)存在不按照二次回路光纖相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進(jìn)行施工的現(xiàn)象，且受施工人員技術(shù)水平影響，熔接質(zhì)量難以管控，加之光纖回路存在易壓折等問(wèn)題，出現(xiàn)故障后對(duì)保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行安全影響較大。

2.2合并單元故障影響大

智能變電站二次設(shè)備按間隔配置，保護(hù)、測(cè)控、錄波和計(jì)量等均通過(guò)同一合并單元采集模擬量，合并單元故障時(shí)，保護(hù)、測(cè)控、錄波和計(jì)量等均無(wú)法正常運(yùn)行，甚至造成保護(hù)誤動(dòng)。例如間隔合并單元故障會(huì)導(dǎo)致該間隔保護(hù)及母線保護(hù)誤動(dòng)，造成大面積停電。母線電壓合并單元故障會(huì)導(dǎo)致多套保護(hù)距離元件、方向元件退出，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。合并單元故障率高主要原因是合并單元硬件不夠成熟、軟件缺陷多導(dǎo)致。

2.3配置文件管理混亂

缺乏統(tǒng)一的SCD文件等配置文件管控手段，配置文件大多分散保存于檢修人員及廠家人員手中，容易導(dǎo)致各版本混亂，對(duì)后期保護(hù)校驗(yàn)、改造、擴(kuò)建工作的正確性造成嚴(yán)重隱患。且目前大部分智能設(shè)備內(nèi)運(yùn)行的配置文件采用廠家私有格式，廠家人員難以保證裝置內(nèi)運(yùn)行的文件與歸檔SCD文件相對(duì)應(yīng)。

2.4保護(hù)裝置問(wèn)題

智能變電站保護(hù)裝置取消了大部分功能及所有出口硬壓板，僅保留了檢修狀態(tài)、遠(yuǎn)方操作等硬壓板，相應(yīng)增加了功能、GOOSE接收、GOOSE發(fā)送、SV接收軟壓板。投運(yùn)時(shí)間較久的保護(hù)裝置，不符合繼電保護(hù)信息規(guī)范，給設(shè)備運(yùn)維管理帶來(lái)較大困難。保護(hù)裝置內(nèi)的軟壓板或GOOSE信號(hào)命名采用出廠默認(rèn)形式，未修改成對(duì)應(yīng)的具體名稱，運(yùn)行檢修人員不能直觀理解其含義，導(dǎo)致忽略關(guān)鍵的壓板操作或重要告警提示，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行造成隱患。

3 智能變電站常見(jiàn)問(wèn)題的解決思路

3.1光纖網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題解決思路

對(duì)于已經(jīng)投運(yùn)的變電站，如遇到光纖鏈路中斷故障率高的情況，可增設(shè)預(yù)置光纜，結(jié)合消缺、停電或技改進(jìn)行更換。

對(duì)于新建未投運(yùn)的變電站，應(yīng)按照《繼電保護(hù)光纖回路標(biāo)識(shí)編制方法》和《智能變電站光纖回路建模及編碼技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。加強(qiáng)施工過(guò)程技術(shù)監(jiān)督及中間環(huán)節(jié)驗(yàn)收，并應(yīng)按照智能變電站二次回路光纖安裝施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收，嚴(yán)控現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范。

3.2合并單元故障解決思路

對(duì)于已投運(yùn)變電站，合并單元采用早期不成熟產(chǎn)品，如存在運(yùn)行穩(wěn)定性差、故障頻繁或已停產(chǎn)等問(wèn)題，應(yīng)更換為成熟可靠且經(jīng)過(guò)入網(wǎng)檢測(cè)的合并單元;涉及系統(tǒng)穩(wěn)定的高電壓等級(jí)智能變電站，當(dāng)采用常規(guī)互感器且次級(jí)繞組足夠，應(yīng)改為二次電纜直接接入保護(hù)裝置。

對(duì)于新建未投運(yùn)變電站設(shè)計(jì)原則，按照330kV及以上電壓等級(jí)變電站保護(hù)、測(cè)控使用電纜直采、GOOSE跳閘模式，220kV及以下變電站保護(hù)SV直采、GOOSE直跳（均不經(jīng)過(guò)交換機(jī)）方式開(kāi)展建設(shè)。

3.3配置文件管理混亂的解決思路

對(duì)于已投運(yùn)變電站，完善SCD配置文件管理規(guī)定，對(duì)管控流程的執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)督。加快SCD管控系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，確保已投運(yùn)的智能變電站SCD文件全部在系統(tǒng)內(nèi)歸檔，后期對(duì)配置文件的使用和修改均執(zhí)行嚴(yán)格的管控流程，將智能設(shè)備配置文件上傳至SCD管控系統(tǒng)，用于備份，確保源端唯一性。對(duì)于采用私有格式配置文件的設(shè)備，應(yīng)結(jié)合裝置檢修或技改對(duì)過(guò)程層程序進(jìn)行升級(jí)，使其支持CCD配置文件格式。

對(duì)于新建未投運(yùn)變電站，應(yīng)執(zhí)行過(guò)程層CCD配置文件標(biāo)準(zhǔn)，并支持上送CCD配置文件的校驗(yàn)碼，應(yīng)與SCD配置文件中對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)碼一致。

3.4保護(hù)裝置問(wèn)題

對(duì)于已投運(yùn)變電站，結(jié)合停電檢修對(duì)保護(hù)壓板和告警信號(hào)命名進(jìn)行修改，確保含義明確無(wú)歧義，核查設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)顯示相符。

對(duì)于新建未投運(yùn)變電站，按照最新設(shè)計(jì)規(guī)范建設(shè)，統(tǒng)一保護(hù)裝置壓板、告警信號(hào)等內(nèi)容。

4 結(jié)論

本文列舉了智能變電站運(yùn)維中常見(jiàn)的一些問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出了解決思路，為日后現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維中遇到類似問(wèn)題提供了解決方法，進(jìn)而提升現(xiàn)有變電站運(yùn)行及操作安全性。文中同時(shí)針對(duì)問(wèn)題提出了新建變電站提升方法，防止該類問(wèn)題在新建變電站中再次出現(xiàn)，為日后智能站新建工作提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]李偉.淺談智能變電站與常規(guī)變電站的區(qū)別及優(yōu)點(diǎn)[J]. 行知部落， 2015（5）：101-101.

[2].智能化變電站的概念及架構(gòu)[M]. 2018（7）：2-2.

[3]楊瑩.智能變電站功能構(gòu)架及設(shè)計(jì)原則[J]. 科技與創(chuàng)新， 2017（6）.

作者簡(jiǎn)介：

卜宏濤（1988-），男，本科，工程師，從事繼電保護(hù)工作。

劉有濤（1993-），男，本科，助理工程師，從事繼電保護(hù)工作。