智能變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行研究

摘 要：智能變電站二次系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)于整個(gè)變電站運(yùn)行的安全性和合理性有著重要影響。但是就目前我國針對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行情況的研究來看，還無法確保智能變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行的合理性，因此需要加強(qiáng)研究，確保智能變電站的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次設(shè)備；智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)運(yùn)行的合理性離不開智能變電站的支持，在研究智能變電站過程中需要注重對(duì)二次系統(tǒng)的分析，加強(qiáng)對(duì)二次系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題進(jìn)行深入研究，從而確保二次系統(tǒng)運(yùn)行的合理性。

1 智能變電站概述

1.1 智能變電站特征

智能變電站在運(yùn)行過程中需要對(duì)先進(jìn)的智能化設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，并且在具體運(yùn)行過程中可以在網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)下，完成對(duì)信息的采集、檢測(cè)、傳輸、控制，從而使智能變電站中的信息化和數(shù)字化能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，依據(jù)智能變電站的具體情況，豐富智能變電站的功能。例如，自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)決策等。

1.2 智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別

智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，其中二次系統(tǒng)在對(duì)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、集成等多個(gè)方面在本質(zhì)上都發(fā)生了較大變化，不僅增加了檢修難度，而且在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)建過程中也增加了安全風(fēng)險(xiǎn)，其中運(yùn)維管理過程中的驗(yàn)收管理、缺陷管理、安全管理都是二次系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵問題。當(dāng)時(shí)，從實(shí)際應(yīng)用情況來看，運(yùn)維管理模式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站運(yùn)維全風(fēng)險(xiǎn)管理，有利于整合資源，對(duì)運(yùn)維管理模式進(jìn)行更好的研究，提升智能化變電站運(yùn)維水平。

2 智能變電站二次系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

二次系統(tǒng)主要由以下三個(gè)部分組成：（1）站控層。在二次系統(tǒng)中，站控層的主要功能是為了提高智能變電站運(yùn)行的聯(lián)系界面，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)過程層和間隔層中設(shè)備的全面管理，并且可以與遠(yuǎn)距離外監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)通信。（2）間隔層，其子系統(tǒng)的主要功能包括檢測(cè)、計(jì)量、測(cè)量等多項(xiàng)內(nèi)容，二次系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)了站控層故故障或網(wǎng)絡(luò)失效等突發(fā)情況，利用間隔層也可以獨(dú)立完成就地測(cè)控。（3）過程層，其主要任務(wù)就是完成一次設(shè)備的相關(guān)功能，該層主要包括的結(jié)構(gòu)有互感器、合并電源等，在運(yùn)行過程中能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，控制命令的執(zhí)行。

2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代智能變電站網(wǎng)絡(luò)采用的都為高速以太網(wǎng)，為了確保數(shù)據(jù)傳輸及時(shí)，傳輸?shù)乃俾市枰?00Mbps以上。智能變電站全網(wǎng)絡(luò)在邏輯功能的網(wǎng)絡(luò)可以分為站控層和過程層，站控層網(wǎng)絡(luò)的主要作用是連接站控層和間隔層兩層之間的設(shè)備，過程網(wǎng)絡(luò)的主要作用則是對(duì)間隔層和過程層的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。

在智能變電站中的站控層網(wǎng)絡(luò)和控制層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)都需要符合智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)接口模型，同時(shí)也需要符合物理接口與邏輯接口映射模型。從結(jié)構(gòu)上分析，過程層和站控層網(wǎng)絡(luò)兩者都是相互獨(dú)立的，這樣可以最大限度減少兩者之間的干擾，從而確保運(yùn)行的合理性和安全性。

智能變電站中的站控層網(wǎng)絡(luò)通過利用與之相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層中的其他設(shè)備、間隔層網(wǎng)絡(luò)完成相應(yīng)的操作。從邏輯功能上進(jìn)行分析，覆蓋占空層的數(shù)據(jù)交接口、站控層與間隔層之間數(shù)據(jù)交接口在運(yùn)行過程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)MMS和GOOSE報(bào)文的傳輸，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布置的拓?fù)洳捎脝涡切汀?/p>

過程層網(wǎng)絡(luò)利用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成過程層與間隔層之間數(shù)據(jù)的相互通信，信息的傳輸可以通過SV報(bào)文和GOOSE報(bào)文實(shí)現(xiàn)。在智能電網(wǎng)中的過程層保護(hù)裝置在結(jié)構(gòu)上為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，也就是說，各個(gè)間隔測(cè)控保護(hù)裝置與互感器合并單元進(jìn)行直接連接，與開光智能終端進(jìn)行連接，從而使“直采直跳”要求能夠得到滿足。

2.3 設(shè)備選擇

二次設(shè)備、電子互感器、智能開關(guān)都是智能變電站中的常用設(shè)備，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是二次設(shè)備在運(yùn)行過程中的唯一選擇方案。在對(duì)電子互感器的選擇上可以選擇無源的或者有源的，有源互感器目前在我國十分常見，技術(shù)相對(duì)來說也比較成熟，無源設(shè)備在具體應(yīng)用過程中主要采取的為光學(xué)傳感技術(shù)。在開光方案上應(yīng)當(dāng)采取智能開光與傳統(tǒng)開關(guān)相結(jié)合的方案，在控制上利用傳統(tǒng)開關(guān)在不重要區(qū)域，智能開關(guān)對(duì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。但是從實(shí)際情況來看，由于智能開光的成本較高，因此需要對(duì)傳統(tǒng)開關(guān)和智能開關(guān)進(jìn)行合理安排，從而使實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的在線檢測(cè)、自我維護(hù)等多項(xiàng)功能。

3 智能變電站二次系統(tǒng)運(yùn)維

3.1 驗(yàn)收管理

二次系統(tǒng)在智能變電站中是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，不僅在操作上存在較大難度，而且技術(shù)更新速度快，因此在具體運(yùn)行過程中存在一較大難度。此外，許多驗(yàn)收人員在設(shè)備的運(yùn)維檢修和設(shè)備調(diào)試過程中，工作經(jīng)驗(yàn)不足，從而導(dǎo)致工作上存在安全隱患。此外，為了確保智能變電站二次系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)留有安全隱患，在對(duì)至智能變電站中的二次設(shè)備進(jìn)行調(diào)試時(shí)，要準(zhǔn)備好二次系統(tǒng)的驗(yàn)收工作，具體分為以下幾個(gè)方面：

（1）提高運(yùn)維人員的技術(shù)水平，針對(duì)二次系統(tǒng)的運(yùn)維情況，制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過綜合培訓(xùn)，引導(dǎo)驗(yàn)收人員學(xué)習(xí)技術(shù)運(yùn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確保工作人員全部掌握相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

（2）驗(yàn)收過程中，需要適當(dāng)開展網(wǎng)路延遲測(cè)試，檢驗(yàn)通信接口的功能，對(duì)二次系統(tǒng)的檢驗(yàn)應(yīng)在在通信網(wǎng)絡(luò)異常的情況下進(jìn)行。

（3）對(duì)二次系統(tǒng)中設(shè)備資料的收集有由通信小組完成，并且要編制合理的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，在具體工作中，需要嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)卡和標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收制度，并且在具體驗(yàn)收過程中要結(jié)合驗(yàn)收卡中的內(nèi)容逐步開展，對(duì)驗(yàn)收中存在的問題進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并采取合理的措施對(duì)往問題加以解決。

3.2 缺陷管理

掌握評(píng)價(jià)缺陷的方法，由管理部門制定評(píng)價(jià)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)，定期開展對(duì)設(shè)備的評(píng)價(jià)活動(dòng)，將保護(hù)、通信、自動(dòng)化等內(nèi)容都合理的應(yīng)用到缺陷評(píng)價(jià)中，分析引起缺陷的原因，并確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。并且應(yīng)當(dāng)在此基礎(chǔ)上，對(duì)缺陷的控制措施和處理方案進(jìn)行深入研究。如果在具體管理過程中，無法對(duì)缺陷進(jìn)行消除，應(yīng)適當(dāng)結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)報(bào)告，制定科學(xué)合理的預(yù)防措施，并加以應(yīng)用，并且針對(duì)事故制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，通過遠(yuǎn)程巡視和現(xiàn)場(chǎng)巡視手段對(duì)二次系統(tǒng)中的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，確保系統(tǒng)運(yùn)行的合理性。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)管控

二次系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)化程度高、集成度高等特點(diǎn)，因此與傳統(tǒng)變電站相比，智能變化變電站在擴(kuò)建上面臨的風(fēng)險(xiǎn)也較大。因此，下面針對(duì)某智能化變電站為實(shí)例，對(duì)其擴(kuò)建中的風(fēng)險(xiǎn)管控進(jìn)行分析。某智能化變電站在托運(yùn)后，擴(kuò)建了5個(gè)10kV間隔，2個(gè)110kV間隔。在擴(kuò)建過程中，利用風(fēng)險(xiǎn)管控措施，確保了間隔擴(kuò)建過中各個(gè)設(shè)備運(yùn)行的安全性。針對(duì)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境下，編制了相應(yīng)的方案。在實(shí)施具體擴(kuò)建方案中，需要對(duì)操作供需和調(diào)度進(jìn)度進(jìn)行細(xì)化，并且需要對(duì)二次安全錯(cuò)的技術(shù)規(guī)定和操作要求進(jìn)行明確。具體操作如下：（1）制定新間隔檢修制度。（2）更改母差失靈保護(hù)裝置的配置文件需要管理部門的審核。（3）在檢查交換機(jī)時(shí)，只能通過交換機(jī)抓取報(bào)文。

4 結(jié)束語

二次系統(tǒng)目前已經(jīng)成為了智能變電站中不可或缺的一部分，因此在對(duì)智能變電站進(jìn)行研究過程中，需要加強(qiáng)對(duì)二次系統(tǒng)運(yùn)行中涉及到的內(nèi)容進(jìn)行分析，從而提高二次系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，提高智能變電站運(yùn)行的合理性。

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作者簡介：劉偉浩（1983-），男，漢，河南省長葛市人，許繼電氣股份有限公司，學(xué)士，研究方向：電力系統(tǒng)保護(hù)自動(dòng)化。