智能變電站運行探討

黃銅根

摘要：變電站是一種重要的發電設備，是電力系統中不可或缺的重要組成部分，是電力部門與用戶之間重要的聯系紐帶。基于社會發展中對于電能的需求越來越大，以及科學技術的發展，電力系統隨之發生了很大變化，在科學技術的推動下，智能變電站技術應運而生并得到了廣泛應用，為電力電網事業的發展提供了強大的動力支持。

關鍵詞：智能變電站;三層兩網;GOOSE跳閘;

近年來隨著我國經濟的不斷發展，我國對傳統電網進行了升級改造，逐漸應用智能化設備來對電網進行管理。隨著智能電網概念提出而一并提出的，作為智能電網的智能變電站第一環節出現的，是智能電網的一個最重要、最關鍵的“終端”，承擔為智能電網提供數據和控制對象的功能。

一、智能變電站的特點

1.“三層兩網”式網架結構

三層：站控層、間隔層、過程層。

兩網：站控層網絡、過程層網絡

站控層網絡應采用雙星型冗余網絡結構。 站控層交換機按照設備室或電壓等級配置，應冗余配置。站控層 交換機采用100Mbps電（光）接口，對于長距離傳輸的端口應采用光 纖以太網口。站控層交換機宜采用24個RJ-45電接口，其光口數量根 據實際要求配置。

間隔層主要設備包括各種保護裝置、測控裝置、智能錄波器、安全 自動裝置、電能表等，其主要功能是各個間隔過程層實時數據信息 的匯總;完成各種保護、自動控制、邏輯控制功能的運算、判別、 發令;完成各個間隔及全站操作聯閉鎖以及同期功能的判別;執行 數據的承上啟下通信傳輸功能，同時完成與過程層及站控層的網絡 通信功能。

過程層應采用星型網絡結構，各電壓等級的過程層網絡宜獨立配置; 過程層網絡應相互獨立;當一個網絡異常或退出時，不應影響 另一個網絡; 任一套裝置不應跨接雙重化配置的兩個過程層網絡。

2.采樣，GOOSE跳閘

電流、電壓為常規采樣，開入、開出為GOOSE網傳輸，保護屏、測控屏內二次電纜大大減少。

1.“雙網雙冗余”的過程層網絡

雙網（A網、B網）完全獨立，雙冗余（A1網、A2網、B1網、B2網）進一步保證網絡的可靠

2.A網、B網完全獨立，任何設備不能跨A網、B網

110kV主變保護采用雙重化配置（兩套PCS-978保護裝置），無單獨的非電量保護裝置，非電量保護集合在本體智能終端（兩套PCS-222保護裝置）

3.壓板的變化

（1） 保護屏硬壓板數量大大減少，像主變保護屏只有檢修壓板和保護遠控投入壓板

（2） 功能壓板取消，改為軟壓板

（3） 原先的保護屏出口硬壓板分散放置在各自的智能終端柜

（4） 測控裝置的遙控出口硬壓板也放置在各自的智能終端柜

4.新設備的運用

智能終端、本體智能終端、智能遠動機、智能錄波器、智能運維系統在新設計的智能變電站中逐步推廣應用。

3.智能站對各專業的影響

檢修專業：基本無變化

運行專業：檢修機制、壓板、安措等差異，對運行專業有一定的影響。

繼保專業：由看藍圖轉變為看SCD、虛端子表通過量電位查找缺陷、測出口轉變為抓GOOSE、MMS報文

二、智能變電站新技術的應用

1、南網新設備----智能錄波器

集成了故障錄波、網絡記錄分析、二次系統可視化、智能運維功能的設備

由管理單元與采集單元組成。

智能錄波器充分利用智能站全站資源共享的優勢，功能強大，但目前沒有主站，診斷的異常信號不送后臺，只能在管理主機查看。若以后站內工作無智能錄波器屏工作地點，就不能查看智能錄波器。

所以我們在站內增加一套KVM設備、一臺顯示器放在主控臺，一方面方便查看變電站內二次虛實回路（相當于常規站看藍圖），另一方面查看站內有無異常信號。

2、南網新技術----告警直傳

現有方式，變電站內信號上送通過IEC 101專線、IEC104網絡通道，子站有遙信變位，遠動機通過四遙點表轉發，主站看到變電站內信號。

告警直傳通過專用DL476規約通道直傳變電站內所有后臺信號，不局限于四遙點表遙信

3、南網新技術----遠程調閱

現有方式，調度監控人員通過主站系統關聯遠動上送的遙測、遙信量查看站端信息，仍依托于IEC 101、104遠動通道。新技術應用后主站系統提供遠程瀏覽客戶端來監視變電站全景信息。調度監控人員可以直接調閱變電站內全景信息（與站端后臺監控畫面一致），實時監控站端畫面，提高運維效率。

4、南網新技術----智能告警

根據各專用業務規則對原始告警信息進行甄別和處理，實現變電站運行故障或異常信息的智能分析診斷，為調度監控人員提供高效、直觀的告警信息和輔助決策依據。變電站內出現故障，變電站直接向主站上送大量信號，調度人員需要分析大量信息，主觀判斷是什么故障。

5、CID文件

一個置于變電站通訊網中的智能設備，除了本身可獨立運 行外，還需要與其他智能設備進行數據交換，以完成自身 的某些功能，或者輸出數據供其他智能設備使用，那該智 能設備如何才能知道與其他智能設備交換些什么數據？我 們可以通過變電站配置描述語言（Substation Configuration description Language）工具對裝置ICD模 型文件予以配置，主要包括MMS、GOOSE、SMV部分，告知智 能設備需要與外界交換那些信息，那么這個經過SCL工具配 置過的文件稱之為經過配置的智能設備描述（Configured IED Description）文件，簡稱CID文件，它是對ICD文件的 一個擴充，不僅包含IED的功能描述，同時還包含了數據交 換信息、報文控制信息等。

總結

與常規站相比，智能站的維護、安措、配置文件管理等都存在一些差異，需要我們積極探索和總結。智能變電站是未來一個較長時期廣東電網公司規劃設計的重點項目，作為一線運行人員務求做好運維工作，不斷收集和反饋智能變電站技術應用出現的問題和解決措施，為進一步優化智能變電站運行做出應有的貢獻！

參考文獻

[1] Q/GDW 393-2009《110（66）kV～220kV 智能變電站設計規范》 國家電網公司

[2]Q/GDW 383-2009《智能變電站技術導則》 國家電網公司

[3]篤峻，葉翔，葛立青，楊貴，周奕帆. 智能變電站繼電保護在線運維系統關鍵技術的研究及實現[J]. 電力自動化設備，2016，36（07）：163-168+175.

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