智能變電站運維常見問題及解決思路

卜宏濤 劉有濤

摘要：本文介紹了近年來智能變電站運維過程中存在的問題及解決思路，以提升現(xiàn)有智能站運行及操作安全性，同時對于新建變電站提出了設計或施工參考。

關鍵詞：智能變電站;SCD;合并單元;解決思路

Abstract： This paper introduces the problems and solutions in the operation and maintenance of intelligent substation， in order to improve the operation and operation safety of existing intelligent stations. At the same time， it proposes design or construction reference for new substation.

Keywords： intelligent substation; SCD; merging unit; solution

0 引言

國家電網(wǎng)公司于2009年正式啟動智能變電站建設，截至目前已建成智能站5000余座。

隨著智能變電站的飛速發(fā)展，在運維過程中發(fā)現(xiàn)的問題也越來越多。例如智能變電站數(shù)據(jù)采集設備高度集成，單一設備異常影響范圍較大;光纖網(wǎng)絡新型IED設備故障率相對較高;SCD文件管控困難;信息傳輸可視化程度低等問題嚴重影響變電站設備及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。此文基于筆者在工作中遇到的實際問題，分析產(chǎn)生問題的原因并給出解決思路。

1 智能變電站的概念

變電站的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段：傳統(tǒng)變電站、綜合自動化變電站、數(shù)字化變電站和智能變電站[1]。智能化變電站是數(shù)字化變電站的升級和發(fā)展，在數(shù)字化變電站的基礎上，結(jié)合智能電網(wǎng)的需求，對變電站自動化技術進行充實以實現(xiàn)變電站智能化功能[2]。智能變電站利用可靠、環(huán)保、先進、高效的智能設備[3]，主要包含合并單元、智能終端、數(shù)字化保護等新型設備，采用“三層兩網(wǎng)”信息高度共享的數(shù)字化網(wǎng)絡，同時配置了功能相對完善的在線監(jiān)測系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)，在提升運檢便利性和經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保等方面取得了一定成效。

2 智能變電站常見問題

2.1光纖網(wǎng)絡問題

智能變電站采用光纖網(wǎng)絡通訊，現(xiàn)場熔接環(huán)節(jié)較多，工藝要求高。部分現(xiàn)場存在不按照二次回路光纖相關標準及規(guī)范進行施工的現(xiàn)象，且受施工人員技術水平影響，熔接質(zhì)量難以管控，加之光纖回路存在易壓折等問題，出現(xiàn)故障后對保護及自動化系統(tǒng)的正常運行安全影響較大。

2.2合并單元故障影響大

智能變電站二次設備按間隔配置，保護、測控、錄波和計量等均通過同一合并單元采集模擬量，合并單元故障時，保護、測控、錄波和計量等均無法正常運行，甚至造成保護誤動。例如間隔合并單元故障會導致該間隔保護及母線保護誤動，造成大面積停電。母線電壓合并單元故障會導致多套保護距離元件、方向元件退出，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。合并單元故障率高主要原因是合并單元硬件不夠成熟、軟件缺陷多導致。

2.3配置文件管理混亂

缺乏統(tǒng)一的SCD文件等配置文件管控手段，配置文件大多分散保存于檢修人員及廠家人員手中，容易導致各版本混亂，對后期保護校驗、改造、擴建工作的正確性造成嚴重隱患。且目前大部分智能設備內(nèi)運行的配置文件采用廠家私有格式，廠家人員難以保證裝置內(nèi)運行的文件與歸檔SCD文件相對應。

2.4保護裝置問題

智能變電站保護裝置取消了大部分功能及所有出口硬壓板，僅保留了檢修狀態(tài)、遠方操作等硬壓板，相應增加了功能、GOOSE接收、GOOSE發(fā)送、SV接收軟壓板。投運時間較久的保護裝置，不符合繼電保護信息規(guī)范，給設備運維管理帶來較大困難。保護裝置內(nèi)的軟壓板或GOOSE信號命名采用出廠默認形式，未修改成對應的具體名稱，運行檢修人員不能直觀理解其含義，導致忽略關鍵的壓板操作或重要告警提示，對設備安全運行造成隱患。

3 智能變電站常見問題的解決思路

3.1光纖網(wǎng)絡問題解決思路

對于已經(jīng)投運的變電站，如遇到光纖鏈路中斷故障率高的情況，可增設預置光纜，結(jié)合消缺、停電或技改進行更換。

對于新建未投運的變電站，應按照《繼電保護光纖回路標識編制方法》和《智能變電站光纖回路建模及編碼技術規(guī)范》進行設計和建設。加強施工過程技術監(jiān)督及中間環(huán)節(jié)驗收，并應按照智能變電站二次回路光纖安裝施工的相關標準及規(guī)范進行驗收，嚴控現(xiàn)場施工規(guī)范。

3.2合并單元故障解決思路

對于已投運變電站，合并單元采用早期不成熟產(chǎn)品，如存在運行穩(wěn)定性差、故障頻繁或已停產(chǎn)等問題，應更換為成熟可靠且經(jīng)過入網(wǎng)檢測的合并單元;涉及系統(tǒng)穩(wěn)定的高電壓等級智能變電站，當采用常規(guī)互感器且次級繞組足夠，應改為二次電纜直接接入保護裝置。

對于新建未投運變電站設計原則，按照330kV及以上電壓等級變電站保護、測控使用電纜直采、GOOSE跳閘模式，220kV及以下變電站保護SV直采、GOOSE直跳（均不經(jīng)過交換機）方式開展建設。

3.3配置文件管理混亂的解決思路

對于已投運變電站，完善SCD配置文件管理規(guī)定，對管控流程的執(zhí)行情況進行監(jiān)督。加快SCD管控系統(tǒng)的建設與應用，確保已投運的智能變電站SCD文件全部在系統(tǒng)內(nèi)歸檔，后期對配置文件的使用和修改均執(zhí)行嚴格的管控流程，將智能設備配置文件上傳至SCD管控系統(tǒng)，用于備份，確保源端唯一性。對于采用私有格式配置文件的設備，應結(jié)合裝置檢修或技改對過程層程序進行升級，使其支持CCD配置文件格式。

對于新建未投運變電站，應執(zhí)行過程層CCD配置文件標準，并支持上送CCD配置文件的校驗碼，應與SCD配置文件中對應的校驗碼一致。

3.4保護裝置問題

對于已投運變電站，結(jié)合停電檢修對保護壓板和告警信號命名進行修改，確保含義明確無歧義，核查設備實際運行狀態(tài)與監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)顯示相符。

對于新建未投運變電站，按照最新設計規(guī)范建設，統(tǒng)一保護裝置壓板、告警信號等內(nèi)容。

4 結(jié)論

本文列舉了智能變電站運維中常見的一些問題，針對問題提出了解決思路，為日后現(xiàn)場運維中遇到類似問題提供了解決方法，進而提升現(xiàn)有變電站運行及操作安全性。文中同時針對問題提出了新建變電站提升方法，防止該類問題在新建變電站中再次出現(xiàn)，為日后智能站新建工作提供了借鑒。

參考文獻：

[1]李偉.淺談智能變電站與常規(guī)變電站的區(qū)別及優(yōu)點[J]. 行知部落， 2015（5）：101-101.

[2].智能化變電站的概念及架構(gòu)[M]. 2018（7）：2-2.

[3]楊瑩.智能變電站功能構(gòu)架及設計原則[J]. 科技與創(chuàng)新， 2017（6）.

作者簡介：

卜宏濤（1988-），男，本科，工程師，從事繼電保護工作。

劉有濤（1993-），男，本科，助理工程師，從事繼電保護工作。