500kV智能變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)優(yōu)化配置

劉艷鵬

摘要：在變電站二次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于科技的逐漸成熟，能夠選擇的互感器多種多樣，因此選擇合適的互感器是二次設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié);此外，變電站的數(shù)據(jù)傳輸、共享等功能的實(shí)現(xiàn)都需要借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成，因此，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也是重要課題。

關(guān)鍵詞：變電站;系統(tǒng)維護(hù);優(yōu)化配置

智能變電站是現(xiàn)代電網(wǎng)中的重要組成部分，同時(shí)也是電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的信息采集單元，對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行具有重要的影響。隨著現(xiàn)代變電站的不斷發(fā)展，智能變電站在電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，能夠推動(dòng)電網(wǎng)的數(shù)字化建設(shè)，有助于實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化以及智能化變電站建設(shè)。但在此背景下，智能變電站對(duì)于站內(nèi)二次系統(tǒng)的運(yùn)行效率提出了更高的要求。文章主要針對(duì)500kV智能變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)優(yōu)化配置展開(kāi)分析，報(bào)道如下。

1智能變電站二次系統(tǒng)

智能變電站的通信是建立在站內(nèi)的自動(dòng)化系統(tǒng)上，系統(tǒng)可以根據(jù)邏輯功能分為三層：站控層、間隔層和過(guò)程層，不同的層次之間是由分布和開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)連接的。為了保障系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，變電站需要考慮到層次的性質(zhì)與功能，及其對(duì)相關(guān)參數(shù)的要求，避免由于信息量過(guò)大引起的信號(hào)堵塞，考慮到國(guó)內(nèi)通信技術(shù)的現(xiàn)狀以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，大部分智能變電站二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)為上述模式。站控層主要是有主站、操作站、信息站、計(jì)量站以及各種功能站組成的。系統(tǒng)的“五防”功能以及電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能都是由該層實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)變電站層設(shè)備能夠接入信息監(jiān)控系統(tǒng)，為變電站的運(yùn)維提供科學(xué)依據(jù)。間隔層主要是由各種保護(hù)裝置、安全裝置以及接口設(shè)備組成的。目前大多數(shù)變電站都是采用的一體化設(shè)備，智能變電技術(shù)的日趨成熟為保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了良好的基礎(chǔ)上支持，有助于保障信息傳輸對(duì)安全性和穩(wěn)定性的要求，有效解決了系統(tǒng)集成和信息共享的技術(shù)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。過(guò)程層主要是由各種互感器組成。

2 500kV智能變電站二次系統(tǒng)中互感器的選擇與配置

在二次系統(tǒng)維護(hù)優(yōu)化方案中互感器類(lèi)型的確定，需要從測(cè)量特性、安全性、經(jīng)濟(jì)學(xué)、抗干擾性與安裝難度等五方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。測(cè)量特效主要是指輸出質(zhì)量和測(cè)量精度，一般來(lái)說(shuō)都是選擇測(cè)量性能較好的互感器。安全性是指互感器故障發(fā)生率低、穩(wěn)定性高，能夠保持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性，是變電站選擇的主要依據(jù)。經(jīng)濟(jì)性主要是指互感器的成本費(fèi)用，由于變電站初期投資的成本高，且互感器的價(jià)格較為昂貴，因此經(jīng)濟(jì)性是互感器選擇的重要指標(biāo)?？垢蓴_性主要是指互感器受空氣濕度、溫度以及電磁的影響程度，由于互感器的工作環(huán)境較為惡劣，因此其抗干擾性也是需要考慮的重要指標(biāo)。安裝難度主要是指互感器安裝所需要花費(fèi)的時(shí)間，若互感器安裝難度大，可能影響工程進(jìn)度，是不合理的。針對(duì)目前市面中常見(jiàn)的電磁式互感器和電子式互感器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并綜合上述考量因素，筆者認(rèn)為在500kV變電站二次系統(tǒng)中采用SF6絕緣常規(guī)電流互感器以及電容分壓常規(guī)電壓互感器，比較符合智能變電站的要求。

3 500kV智能變電站二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，使得現(xiàn)代智能變電站中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不同的設(shè)計(jì)方案。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)具有較好的抗干擾性，可適用于節(jié)點(diǎn)分布廣、連線長(zhǎng)且故障發(fā)生率較高的網(wǎng)絡(luò)中，具有較大的覆蓋范圍。但是變電站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)較小，二次設(shè)備分布比較集中，光纖連線短，故障癌發(fā)生率較低，因此采用環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)不明顯。星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有實(shí)時(shí)性高、擴(kuò)展性好且維修方便，尤其是其抗干擾性非常高，在變電站自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中的控制層與過(guò)程層應(yīng)用該結(jié)構(gòu)能夠提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。筆者提出的500kV智能電網(wǎng)組網(wǎng)形式如表1所示。

4 500kV智能變電站二次系統(tǒng)功能整合

對(duì)于二次系統(tǒng)進(jìn)行相似功能整合是非常有必要的，能夠提升變電站的運(yùn)行效率，推動(dòng)智能變電站的進(jìn)一步發(fā)展。

4.1電源系統(tǒng)整合

穩(wěn)定的電源系統(tǒng)是變電站持續(xù)工作的重要前提，一旦電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)直接影響變電站的運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起供電中斷。為了更好的實(shí)現(xiàn)站內(nèi)變壓器的運(yùn)行，并且避免站內(nèi)電合環(huán)運(yùn)行故障的出現(xiàn)，可以采用ATS公用方式。在應(yīng)用這種方式之后，站內(nèi)變壓器互投時(shí)間為0.1～0.2s，并且能夠有效避免變壓器的同步運(yùn)行，簡(jiǎn)化站內(nèi)變壓器的運(yùn)行回路，有助于提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.2合并單元和智能終端整合

但是由于變電站本身空間比較小，對(duì)組柜的體積要求較大，筆者認(rèn)為可以通過(guò)將合并單元與智能終端進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，從而節(jié)省建設(shè)資金與安裝空間。通過(guò)一體化裝備的使用，能夠保持成本不便的基礎(chǔ)上，利用通用快速事件服務(wù)實(shí)現(xiàn)信息的傳送，提高了信息的透明度，也為故障定位帶來(lái)了較好的效益。

5優(yōu)化變電站系統(tǒng)運(yùn)維的對(duì)策

結(jié)合過(guò)往變電運(yùn)維設(shè)備故障分析，人為因素對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)行造成了一定的影響，當(dāng)遇到設(shè)備技術(shù)使用瓶頸的時(shí)候，如何提高變電運(yùn)維工作人員操作的科學(xué)性與技術(shù)水平顯得尤為重要。保障故障出現(xiàn)第一時(shí)間能夠被閉鎖裝置給控制住，從而減少錯(cuò)誤操作引起的故障，保障變電運(yùn)維工作的科學(xué)性。因此在變電站運(yùn)維檢修過(guò)程中，需要安裝視頻聯(lián)動(dòng)裝置，才能夠更好的開(kāi)展維修工作。實(shí)現(xiàn)對(duì)變電運(yùn)維管理的遠(yuǎn)程監(jiān)督，確保變電運(yùn)維工作人員的操作及流程都能夠得到有效控制。此外，做好一次、二次變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，保障數(shù)據(jù)及信息的傳輸，利用現(xiàn)代信息設(shè)備，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，保障運(yùn)行的安全性。若變電運(yùn)維設(shè)備生產(chǎn)管理中出現(xiàn)停電現(xiàn)象，容易引發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理以及秩序混亂的問(wèn)題，從而導(dǎo)致變電運(yùn)維工作中缺乏可操作性以及合理性，導(dǎo)致變電運(yùn)維相關(guān)人員權(quán)責(zé)不明確。通過(guò)井然有序的變電運(yùn)維管理，并結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)制定科學(xué)、有序的管理模式。運(yùn)維一體化管理能夠提高變電運(yùn)維流程的科學(xué)性與有序性，通過(guò)優(yōu)化變電運(yùn)維管理流程，采用先進(jìn)的運(yùn)維生產(chǎn)技術(shù)，在電力安全管理中，不斷加強(qiáng)變電生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中的安全管理，保障停電后能夠有序開(kāi)展運(yùn)維工作。因此，要對(duì)變電生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理提出科學(xué)的安排，優(yōu)化設(shè)備維護(hù)與檢修流程與步驟，縮短設(shè)備停運(yùn)時(shí)間，減少電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。只有通過(guò)運(yùn)維一體化模式才能夠提高變電生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理秩序，保障現(xiàn)場(chǎng)人員準(zhǔn)確把握時(shí)機(jī)情況，從而提高現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維的工作效率。安全管理工作的合理開(kāi)展能夠保障運(yùn)維管理的可控制性。通過(guò)這一管理措施的應(yīng)用，能夠有效降低運(yùn)維工作的風(fēng)險(xiǎn)，從而營(yíng)造科學(xué)的生產(chǎn)環(huán)境，有效縮短設(shè)備故障持續(xù)時(shí)間，保障配電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，減少用戶(hù)停電時(shí)間。

結(jié)語(yǔ)：

智能變電站的實(shí)施，在技術(shù)層面上使繼電保護(hù)和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)緊密結(jié)合在一起，所有的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了共享，專(zhuān)業(yè)之間已經(jīng)沒(méi)有了界限。目前，伴隨新技術(shù)帶來(lái)的流程乃至生產(chǎn)關(guān)系方面的變革尚未塵埃落定，已有的若干試點(diǎn)站基本上都受管理模式制約而存在差異。智能變電站廣泛采用了智能設(shè)備，將對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)試、驗(yàn)收、運(yùn)行、維護(hù)和管理方法提出挑戰(zhàn)。因此，在智能變電站的建設(shè)中，應(yīng)結(jié)合運(yùn)行單位的實(shí)際情況，在現(xiàn)有綜合自動(dòng)化變電站及技術(shù)發(fā)展水平的基礎(chǔ)上調(diào)整設(shè)備制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收、運(yùn)行、維護(hù)和管理規(guī)程，以適應(yīng)智能變電站的特點(diǎn)。通過(guò)試點(diǎn)探索出一套具有可操作性的智能變電站管理規(guī)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳波.500kV智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化整合方案研究[J].機(jī)電信息，2012.

[2]白小會(huì); 方培培; 高鑫; 劉滿(mǎn)圓.500kV智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化配置[J].電氣應(yīng)用，2011.