淺談智能化變電站的異常處理

范敏偉

摘 要：隨著電網(wǎng)的發(fā)展，智能化變電站越來越普及，各種問題也日益突出。分析了二次設(shè)備異常對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的潛在影響，并總結(jié)了智能化變電站主要二次設(shè)備異常時的處理原則。

關(guān)鍵詞：智能化變電站；過程層；二次設(shè)備；異常分析

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.138

變電站智能化是未來變電站的發(fā)展方向。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，智能化變電站越來越普及，智能化二次設(shè)備大量增多。二次設(shè)備異常特別是多個二次設(shè)備異常時，嚴(yán)重情況下可能會導(dǎo)致開關(guān)拒動或誤動，影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。為了防止異常發(fā)展成為事故，避免系統(tǒng)故障時事故擴(kuò)大化，有必要對智能化變電站二次設(shè)備異常進(jìn)行有效的分析，以便發(fā)生異常時能快速、正確地處理。

1 智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能化變電站系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上主要分為三個層次，分別是站控層、間隔層和過程層。站控層由監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動機(jī)、服務(wù)器、站控層交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)分析儀和一體化信息平臺構(gòu)成，其中的重要設(shè)備例如監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動機(jī)、服務(wù)器等是雙重化配置，站控層交換機(jī)有A網(wǎng)和B網(wǎng)。站控層的每套設(shè)備同時接A網(wǎng)和B網(wǎng)。間隔層由間隔層交換機(jī)、成套的保護(hù)裝置、測控裝置和公用二次設(shè)備（例如故障錄波器）等構(gòu)成。間隔層中雙重化配置的設(shè)備第一套對應(yīng)A網(wǎng)，第二套對應(yīng)B網(wǎng)。過程層由過程層交換機(jī)、合并單元、智能終端以及其他一次設(shè)備構(gòu)成。其中，合并單元、智能終端、過程層交換機(jī)也是雙重化配置，第一套對應(yīng)A網(wǎng)，第二套對應(yīng)B網(wǎng)。

2 智能化變電站二次設(shè)備異常分析

智能化變電站二次設(shè)備繁多，這里主要介紹智能化變電站特有的設(shè)備異常時對電網(wǎng)的影響。

2.1 網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能及異常分析

網(wǎng)絡(luò)分析在智能化變電站應(yīng)用廣泛，如果系統(tǒng)發(fā)生故障，調(diào)取故障時全站的通信報文，可以重現(xiàn)故障時的站內(nèi)各設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)通信的全過程，為故障分析提供很好的依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)分析儀是智能化變電站的輔助設(shè)備，它的異常、故障、死機(jī)或斷電都不影響站內(nèi)其他設(shè)備的正常運(yùn)行。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)生異常時，變電站值班員應(yīng)先查明原因，設(shè)法恢復(fù)，必要時可重啟一次，如果無法恢復(fù)，則匯報領(lǐng)導(dǎo)派人處理。

2.2 信息一體化平臺的功能及異常分析

智能化變電站內(nèi)的信息一體化平臺采集來自站內(nèi)外的數(shù)據(jù)和信息，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成數(shù)據(jù)辨識、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、信息整合、信息分類、數(shù)據(jù)及信息的記錄和共享等，為站內(nèi)外使用者提供實時的、安全的數(shù)據(jù)及信息資源。當(dāng)信息一體化平臺發(fā)生異常時，應(yīng)及時查明原因并處理，處理原則和注意事項可參照變電站后臺監(jiān)控主機(jī)（操作員站）發(fā)生異常時的處理原則。

2.3 合并單元異常對電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響

合并單元異?；蚬收蠒r，相應(yīng)的保護(hù)裝置電壓或電流無法正確采樣，保護(hù)會閉鎖或誤動，過程層交換機(jī)GOOSE鏈路異常，故障錄波和相應(yīng)的電能計量無法正確采樣。母線PT合并單元異?；蚬收?，相應(yīng)的母差復(fù)壓條件開放。合并單元異?；蚬收蠒r，應(yīng)立即查明原因，設(shè)法恢復(fù)，并匯報調(diào)度。如果無法恢復(fù)，申請停用該裝置和相關(guān)保護(hù)。按照調(diào)度要求調(diào)整其余保護(hù)的運(yùn)行方式，并通知檢修。

2.4 智能終端異常對電力系統(tǒng)運(yùn)行的影響

智能終端異?；蚬收蠒r，開關(guān)可能誤動或拒動，相關(guān)聯(lián)的保護(hù)動作跳閘可能GOOSE鏈路中斷無法跳開或重合本開關(guān)，相關(guān)的測控裝置可能采集不到本間隔的遙信值，斷路器和刀閘可能無法操作。智能單元異?；蚬收?，應(yīng)立即查明原因并設(shè)法恢復(fù)，同時并匯報調(diào)度。如果無法恢復(fù)，申請停用該裝置和相關(guān)保護(hù)，退出智能終端出口壓板、斷路器、刀閘遙控壓板。按照調(diào)度要求調(diào)整其余保護(hù)的運(yùn)行方式，并通知檢修。兩套智能終端均停用時，設(shè)備上發(fā)生任何故障保護(hù)均無法出口，并可能引起失靈保護(hù)動作，造成事故擴(kuò)大，因此，需將一次設(shè)備陪停，不能遠(yuǎn)方操作的，應(yīng)就地停運(yùn)斷路器。

2.5 過程層交換機(jī)異常的影響

當(dāng)過程層交換機(jī)異?；蚬收蠒r，相關(guān)斷路器失靈保護(hù)不能正確動作，故障錄波器對相關(guān)的保護(hù)動作情況以及斷路器變位情況無法正確錄波。過程層交換機(jī)異?；蚬收蠒r，應(yīng)立即查明原因，設(shè)法恢復(fù)，并匯報調(diào)度。如果無法恢復(fù)，要通知檢修，匯報領(lǐng)導(dǎo)派人處理。

3 智能化變電站二次設(shè)備異常處理原則

為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，故障時斷路器可靠動作，智能化變電站保護(hù)都是雙重化配置，過程層和間隔層設(shè)備都是第一套對應(yīng)A網(wǎng)，第二套對應(yīng)B網(wǎng)，兩套之間相互獨(dú)立。一般情況下，當(dāng)單個二次設(shè)備發(fā)生異常時，電網(wǎng)仍能正常、可靠運(yùn)行，此時停用相關(guān)的二次設(shè)備即可，無需一次設(shè)備陪停。由于保護(hù)雙重化配置且相互獨(dú)立，合并單元影響保護(hù)采樣，過程層交換機(jī)影響保護(hù)失靈功能，智能終端影響保護(hù)出口，當(dāng)兩個及以上二次設(shè)備同時異?；蚬收希ɑ蛲Ｓ茫r，可能會導(dǎo)致一次設(shè)備的兩套保護(hù)不能同時正常運(yùn)行，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，會導(dǎo)致事故擴(kuò)大化。

當(dāng)兩個及以上二次設(shè)備同時異常停用或故障（或停用）時的處理原則是：當(dāng)主變保護(hù)、線路保護(hù)、母線保護(hù)兩套主保護(hù)同時不完善（采樣、功能、出口任一不完善）時，停役相應(yīng)一次設(shè)備。當(dāng)斷路器兩套開關(guān)失靈保護(hù)同時不完善（采樣、功能、出口任一不完善）時，停役該斷路器。

4 總結(jié)

本文簡單介紹了智能化變電站的系統(tǒng)構(gòu)成，初步分析了智能化二次設(shè)備在電力系統(tǒng)中的作用以及智能化二次設(shè)備異常對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響，并總結(jié)了智能化變電站二次設(shè)備異常的處理原則。

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〔編輯：王霞〕