智能變電站關鍵調試技術存在的問題及對策

任少飛

摘要

信息技術為智能變電站提供了廣闊的發(fā)展空間。然而，隨著設備的日趨成熟，關鍵調試技術仍然存在諸多問題和漏洞，對智能變電站產生了嚴重制約。文章主要論述智能變電站結構和功能，深入探討智能變電站關鍵調試技術問題及對策，分析智能變電站發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】智能變電站 調試技術 采集器

智能變電站功能多樣，除了自動采集信息之外，還具備測量、控制、保護、計量、監(jiān)測等諸多功能，還能夠依托電網(wǎng)，執(zhí)行自動控制、智能調節(jié)、協(xié)同互動等操作，實現(xiàn)了全站信息智能化和通信平臺網(wǎng)絡化，使信息共享更加標準。雖說，當前智能變電站設備已經(jīng)得到了全面發(fā)展，但二次設備調試技術仍需進一步探索，從而使調試、檢修等工作更加有效。

1智能變電站結構和功能

智能變電站參照IEC61850標準構建，該過程中，智能電氣設備間信息共享及互操作通過智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備分層構建實現(xiàn)。以某220kV變電站為例，如圖1所示，設備分層結構。依托邏輯結構，將其劃分為過程層、間隔層、站控層。

過程層設備依托GOOSE網(wǎng)絡檢測一次設備實時電氣量，并監(jiān)測設備的運行狀態(tài)參數(shù)，實現(xiàn)設備操作控制執(zhí)行和驅動;間隔層設備對該間隔過程層中的各類數(shù)據(jù)信息進行收集、整理，保護控制一次設備，還能夠控制和閉鎖該間隔操作;站控層設備主要對全站各類數(shù)據(jù)信息進行收集整理，在站內實施監(jiān)控、設備維護、參數(shù)修改等操作，并進行遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控。

2智能變電站關鍵調試技術問題及對策

2.1拉合采集器電源空開時采樣輸出異常

執(zhí)行單體調試工作時，當拉合部分間隔采集器電源處于空開狀態(tài)，該過程中，采集器和合并單元會發(fā)生偶發(fā)性通訊中斷情況。借助故障錄波對該間隔電壓采樣值進行采集時，很容易出現(xiàn)瞬時尖波情況，導致二次相電壓幅值升高。發(fā)生這一情況的原因是采集卡質量差，工藝不達標，沒有按照嚴格標準對采樣積分系數(shù)進行科學設置，當電源接通或斷開時，電壓波動會對采樣芯片工作過程產生干擾，以至于發(fā)生采樣異常輸出情況。最佳解決方案為：及時對已經(jīng)損壞的采集卡予以更換，與設備廠家建立良好的溝通互動關系，使其依據(jù)實際情況對積分系數(shù)進行科學設置，并對采集器和合并單元進行優(yōu)化。

2.2采集器與合并單元抗干擾能力弱

在啟動送電時，對帶電狀態(tài)下的斷路器和隔離刀閘操作過程進行模擬，該過程中，一共有兩個采集卡發(fā)生損壞情況，還有一些采集器與合并單元不能正常通信，或者，與其相鄰的電子互感器在采樣數(shù)據(jù)輸出過程中出現(xiàn)異常情況，二次電流突變值過高，出現(xiàn)電壓消失等問題。在帶電情況下進行刀閘操作，試驗間隔GIS法蘭連接螺栓很容易出現(xiàn)放電火花。

發(fā)生上述情況的主要原因為：沒有在同一廠家選購罐體、線圈、采集器等電子式互感器零件，由于線圈和GIS罐體并不是一體化設置，導致設備操作過程中，嚴重影響了線圈、采集器的抗電磁干擾能力，使得傳變數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況;當線圈完成信號采集之后，通過屏蔽電纜，將數(shù)據(jù)引至二次側采集器，進行模數(shù)轉化，該過程中，會將電纜內部的毫伏級模擬信號屏蔽，以至于出現(xiàn)抗電磁干擾問題;GIS罐體或電子式互感器罐體外殼接地方式不當，存在漏洞。實質上，GIS設備是多個單元氣室依托盆式絕緣子連接構成，正因為有絕緣子，才使該設備表面電氣通路被阻斷。該工程背景下，選擇單根銅排跨接方式對絕緣子進行連接，由于接觸到的電阻比較大，刀閘操作過程中的暫態(tài)過電壓會出現(xiàn)螺栓放電情況。直接在GIS外殼上，對電子式互感器罐體外殼接地點進行連接，會受到強電磁影響，發(fā)生傳變波形異常情況，導致采集器和合并單元抗干擾能力被削弱。

針對這一情況，最佳解決方法為：首先，采用正確的方式，對電子式互感器進行更換或調整。優(yōu)選整體封裝結構，對電子式互感器的罐體、傳感模塊、采樣線圈進行整體設計和生產制造等。罐體內部不僅要有傳感模塊和采樣圈，同時也要保證采樣獲得的模擬小信號在最佳狀態(tài)下傳輸?shù)椒庋b罐體中的傳感模塊。其次，借助專業(yè)方法，優(yōu)化GIS本體接地和電子式互感器簡體外殼接地。該過程中，需要對盆式絕緣子兩側的跨接銅排數(shù)量增加。同時，還要在各間隔主母線管下部，增加一處整間隔接地，按照就近原則，在接地主干線上對其進行連接。使用單獨引下線接地方法，對電子式互感器筒體外殼進行設置。

3智能變電站發(fā)展趨勢

當前，無論電子信息技術，還是電子設備都得到了快速發(fā)展和普及應用。很多一次運行設備和在線監(jiān)測技術都比較成熟，這在一定程度上實現(xiàn)了變電站全站信息數(shù)字化運行，使變電站更加智能。智能化變電站的調試模式?jīng)Q定了自動化操作系統(tǒng)將更加注重順序控制。通過該種方式，為變電站遠程操作奠定良好基礎。無論智能電網(wǎng)的普及，還是物聯(lián)網(wǎng)應用，都將成為智能化變電站的發(fā)展主流。縱觀現(xiàn)階段智能化變電站配置，不難發(fā)現(xiàn)，各設備系統(tǒng)仍然尚未實現(xiàn)對話功能，涉及到的人力資源投入比較多。而物聯(lián)網(wǎng)技術與智能化變電站的發(fā)展需求相吻合。在智能化變電站中應用物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠對全部輔助系統(tǒng)功能進行集成，有助于實現(xiàn)新型功能延伸，也使設備管理更加簡單、方便。除此之外，還能夠依托專業(yè)方法，采集、監(jiān)控、分析變電站外部信息，并對整個電網(wǎng)進行實時監(jiān)測。雖說，物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)得到了相對廣泛的應用，但其在變電站中的應用仍待進一步研究。

4結語

智能變電站結構相對比較復雜，功能強大，該過程中涉及到的調試技術相對比較多，需要依據(jù)實際工程背景及情況，加以設置和應用。電力工作人員要明確智能變電站的結構、功能、原理等，針對智能變電站操作過程中存在的拉合采集器電源空開時采樣輸出異常和采集器與合并單元抗干擾能力弱等問題，提出針對性的解決方法，明確智能變電站未來發(fā)展脈絡，為電力用戶提供安全、穩(wěn)定的電力資源供應，提高電力企業(yè)市場競爭力，實現(xiàn)技術革新。

參考文獻

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