淺析智能變電站二次設(shè)備調(diào)試及維護(hù)

梁博韜 趙雅婷

摘 要：如今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，各個行業(yè)都越來越依賴電力，并提高了對它的需求，電力是國家及社會發(fā)展的重要能源。這樣的環(huán)境和背景下，更好地建設(shè)和完善供配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對社會及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的作用和意義。供配網(wǎng)絡(luò)中，重要的電力輸送點就是變電站，其作用和價值是不容忽視的。將高壓電器試驗運用到高壓電氣設(shè)備交接試驗與檢修中，可大大提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，除此之外，還能降低設(shè)備在運行時發(fā)生故障的幾率。同時要獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而讓電力儀器設(shè)備下的企業(yè)更好地適應(yīng)市場環(huán)境。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次設(shè)備;調(diào)試方法

引言

智能電網(wǎng)模式下，構(gòu)建智能變電站需要大量使用標(biāo)準(zhǔn)化和電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的FDDI網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及各種網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、智能終端等，與傳統(tǒng)的電磁二次設(shè)備相比，其防誤管理工作面臨著諸多新問題。智能變電站二次防誤管理面向基于FDDI物聯(lián)網(wǎng)信號系統(tǒng)造成的二次系統(tǒng)誤動作。

1 智能變電站介紹

智能變電站是在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能電網(wǎng)的需求以及信息技術(shù)的發(fā)展，對變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)變電站的智能化。智能變電站的主要特點為：一次設(shè)備數(shù)字化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)平臺標(biāo)準(zhǔn)化。使用光電或電子式互感器，斷路器、變壓器、避雷器等一次設(shè)備配置在線監(jiān)測裝置，一次設(shè)備配置智能電子裝置（IED），采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)集成運行狀態(tài)監(jiān)測、保護(hù)、控制、通信等功能的智能化一次設(shè)備。一次設(shè)備增加在線監(jiān)測系統(tǒng)，對設(shè)備的重要參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測和評價，實時識別設(shè)備故障的征兆，為運行和維護(hù)部門安排檢修計劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為一次設(shè)備的安全運行提供重要的保障。智能變電站分為三層，即站控層、間隔層、過程層，站控層與間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)為站控層網(wǎng)絡(luò)，間隔層與過程層之間的網(wǎng)絡(luò)為過程層網(wǎng)絡(luò)。站控層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量不大，實時性要求不高，而過程層網(wǎng)絡(luò)是智能變電站安全穩(wěn)定的重要保障，對可靠性、實時性的要求非常高。

2 智能變電站二次設(shè)備調(diào)試、維護(hù)問題分析

智能變電站二次設(shè)備在調(diào)試流程中一些是在實驗室中進(jìn)行或者是由商家完成統(tǒng)一聯(lián)調(diào)測試，還有一些是在安裝之后現(xiàn)場調(diào)試。系統(tǒng)統(tǒng)一測試是智能變電站運行的基礎(chǔ)。然而，智能變電站二次設(shè)備調(diào)試與傳統(tǒng)變電站聯(lián)調(diào)測試并不一樣，聯(lián)調(diào)測試需要按照現(xiàn)場實際工程配置完成對應(yīng)設(shè)備統(tǒng)一集成，并基于此再次對工程應(yīng)用操作測試。智能變電站二次設(shè)備聯(lián)調(diào)測試側(cè)重對技術(shù)特性、系統(tǒng)相互配合、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等檢測，預(yù)先清楚設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等問題并得以解決，進(jìn)而為現(xiàn)場測試做好鋪墊工作。現(xiàn)場測試大致是分為三個階段先單體測試，然后再分系統(tǒng)進(jìn)行測試，最后進(jìn)行總體檢測。實際中在現(xiàn)場調(diào)試中既然已經(jīng)做單體測試，現(xiàn)場調(diào)試中僅僅做整組測試。智能變電站在運行中降低人員控制有利于每一環(huán)節(jié)設(shè)備單體測試，在合并單元、智能終端、保護(hù)中止都配備了裝置檢修壓板。智能二次設(shè)備通常是以SV、GOOSE、MMS報文形式傳輸信息，當(dāng)裝置檢修壓板在其介入使用后，SV、GOOSE、MMS報文形式中的Test會自動處理，并同時與檢修壓板實時狀態(tài)比較作出反饋。一旦智能變電站中檢修壓板操作不當(dāng)則會導(dǎo)致設(shè)備誤動發(fā)生。并且在智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)中配置軟件是與智能設(shè)備相關(guān)聯(lián)的重要橋梁，配置軟件與二次設(shè)備系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)下關(guān)聯(lián)相應(yīng)的配置等過程，進(jìn)而完成信息交流和相互應(yīng)用功能。

3 智能變電站二次設(shè)備調(diào)試、維護(hù)的建議

3.1 強(qiáng)化邏輯壓板的管理

在變電站的驗收過程中應(yīng)對智能化二次設(shè)備中各種邏輯壓板的定義，確保邏輯壓板的設(shè)定保持可靠性、可用性、唯一性、準(zhǔn)確性。該驗收過程主要包括3個步驟：從廠家獲得邏輯壓板的設(shè)計清單，對每個邏輯壓板的基本功能進(jìn)行驗收;根據(jù)清單對每個邏輯壓板的實際功能進(jìn)行模擬運行測試;根據(jù)邏輯壓板的實際效果，在廠家配合下制定邏輯壓板的管理規(guī)程，制作壓板投退操作的工作流程并設(shè)計相關(guān)表格。

3.2 智能變電站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型

按變電站終期規(guī)模對IED等二次設(shè)備及接口的進(jìn)行統(tǒng)計，配置足夠數(shù)量的站控層、過程層、保護(hù)信息、錄波等網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。光纖差動保護(hù)通道光纖接口采用FC接口，其他設(shè)備的光口宜采用LC、ST接口。為滿足站內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)情況下GOOSE最大傳輸處理時延的要求，以及減少交換機(jī)故障的影響范圍，任兩臺設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應(yīng)超過4個交換機(jī)，在網(wǎng)絡(luò)配置具有1000M光口的中心交換機(jī)，其他交換機(jī)級聯(lián)端口采用1000M光口與中心交換機(jī)連接，滿足過程層數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。在變電站安裝網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知裝置，實現(xiàn)了對電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的態(tài)勢感知及預(yù)警，提高電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全整體水平。

3.3 對智能化二次鏈路信息進(jìn)行梳理

首先，利用智能化二次的全站鏈路拓?fù)鋱D構(gòu)建全站鏈路監(jiān)控窗口，對智能化變電站的日常運行、維護(hù)、巡查工作提供數(shù)據(jù)支持。同時，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過程和人工巡查過程發(fā)現(xiàn)的裝置異常輸入到該監(jiān)控窗口支持的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中 ;其次，編寫數(shù)據(jù)鏈路表，包括智能化二次系統(tǒng)中的所有硬件設(shè)施、數(shù)據(jù)鏈路、軟壓板邏輯等，同時分析這些系統(tǒng)發(fā)生自身故障時可能導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，對后續(xù)故障識別過程提供關(guān)鍵策略。

3.4 直流電源設(shè)計要點

智能變電站增加了智能終端、過程層交換機(jī)、在線監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)備，智能錄波器、時間同步對時系統(tǒng)等設(shè)備的數(shù)量比常規(guī)站更多，需要向設(shè)備廠家收集二次設(shè)備的負(fù)荷進(jìn)行計算直流系統(tǒng)的經(jīng)常性電流，重新計算選擇充電裝置額定電流、蓄電池容量等。同時由于二次設(shè)備數(shù)量的增加，直流饋線回路數(shù)量需要相應(yīng)增加并按照終期考慮配置。雙重化配置的保護(hù)、智能終端設(shè)備的電源需要接在同一段直流母線上，如果所接的直流母線段不對應(yīng)，直流一段母線失電后導(dǎo)致兩套保護(hù)均失效。直流空開的選型、級差配合不合理會造成越級跳閘，設(shè)計時需要核實各級直流空開額定電流值，滿足規(guī)程中的級差配合要求。

3.5 智能變電站的運行維護(hù)效率繼續(xù)提升

可以采用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，推動通信接口的規(guī)范化，從而達(dá)到設(shè)備功能自動化檢測并且提供相應(yīng)的電子化技術(shù)，將設(shè)備運行的接口采取統(tǒng)一化管理，為智能變電站的智能化發(fā)展創(chuàng)造充分條件逐步實現(xiàn)機(jī)器人運行維護(hù)的智能化水準(zhǔn)。二次設(shè)備系統(tǒng)的調(diào)試內(nèi)容可以增加模擬量回路的聯(lián)調(diào)檢測勘驗，并在是測控裝置、合并單元和保護(hù)等裝上確定檢測，并結(jié)合跨間隔保護(hù)，監(jiān)測其運行狀況和條件等內(nèi)容。

結(jié)束語

智能化變電站的發(fā)展必然是電力系統(tǒng)的一次工業(yè)技術(shù)的變革。智能化二次設(shè)備系統(tǒng)的配置發(fā)展定會導(dǎo)致運行、維護(hù)和管理方面的改變，因此，要重視變電站相應(yīng)設(shè)備的安裝質(zhì)量管理和控制，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。具體進(jìn)行施工管理中，要重視變壓器的安裝，也要關(guān)注其他設(shè)備及細(xì)節(jié)管理和控制，并進(jìn)行必要的檢查和記錄，以方便未來維護(hù)。并且也需要注重更多運行、維護(hù)方面人才的培養(yǎng)和整體技術(shù)水平的提升，對變電站的二次管理更加完善提出了更高的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王濤，方健安.淺析智能變電站與傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備調(diào)試的區(qū)別[J].電氣時代，2015（04）：26-27.

[2] 張展，袁樹建，邵建澤.智能壓板綜合防誤閉鎖系統(tǒng)主要功能與閉鎖方式探究[J].數(shù)字通信世界，2020，4.

[3] 陳勇，李勝男，張麗，等.基于改進(jìn)Apriori算法的智能變電站二次設(shè)備缺陷關(guān)聯(lián)性分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2019，47（20）：135-141.

[4] 曹文輝.智能變電站電氣二次設(shè)計常見問題及處理對策[J].江西電力，2019，43（04）：26-28.

（國網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲示范電站有限公司? ?張家口市? ?075000）