浅谈智能化变电站的异常处理

范敏伟

摘 要：随着电网的发展，智能化变电站越来越普及，各种问题也日益突出。分析了二次设备异常对电力系统正常运行的潜在影响，并总结了智能化变电站主要二次设备异常时的处理原则。

关键词：智能化变电站；过程层；二次设备；异常分析

中图分类号：TM63 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.138

变电站智能化是未来变电站的发展方向。随着电网的发展，智能化变电站越来越普及，智能化二次设备大量增多。二次设备异常特别是多个二次设备异常时，严重情况下可能会导致开关拒动或误动，影响电网的正常运行。为了防止异常发展成为事故，避免系统故障时事故扩大化，有必要对智能化变电站二次设备异常进行有效的分析，以便发生异常时能快速、正确地处理。

1 智能化变电站系统结构

智能化变电站系统在结构上主要分为三个层次，分别是站控层、间隔层和过程层。站控层由监控主机、远动机、服务器、站控层交换机、网络分析仪和一体化信息平台构成，其中的重要设备例如监控主机、远动机、服务器等是双重化配置，站控层交换机有A网和B网。站控层的每套设备同时接A网和B网。间隔层由间隔层交换机、成套的保护装置、测控装置和公用二次设备（例如故障录波器）等构成。间隔层中双重化配置的设备第一套对应A网，第二套对应B网。过程层由过程层交换机、合并单元、智能终端以及其他一次设备构成。其中，合并单元、智能终端、过程层交换机也是双重化配置，第一套对应A网，第二套对应B网。

2 智能化变电站二次设备异常分析

智能化变电站二次设备繁多，这里主要介绍智能化变电站特有的设备异常时对电网的影响。

2.1 网络分析仪的功能及异常分析

网络分析在智能化变电站应用广泛，如果系统发生故障，调取故障时全站的通信报文，可以重现故障时的站内各设备间网络通信的全过程，为故障分析提供很好的依据。网络分析仪是智能化变电站的辅助设备，它的异常、故障、死机或断电都不影响站内其他设备的正常运行。当网络分析仪发生异常时，变电站值班员应先查明原因，设法恢复，必要时可重启一次，如果无法恢复，则汇报领导派人处理。

2.2 信息一体化平台的功能及异常分析

智能化变电站内的信息一体化平台采集来自站内外的数据和信息，并对数据进行处理，完成数据辨识、数据统计、信息整合、信息分类、数据及信息的记录和共享等，为站内外使用者提供实时的、安全的数据及信息资源。当信息一体化平台发生异常时，应及时查明原因并处理，处理原则和注意事项可参照变电站后台监控主机（操作员站）发生异常时的处理原则。

2.3 合并单元异常对电力系统运行的影响

合并单元异常或故障时，相应的保护装置电压或电流无法正确采样，保护会闭锁或误动，过程层交换机GOOSE链路异常，故障录波和相应的电能计量无法正确采样。母线PT合并单元异常或故障，相应的母差复压条件开放。合并单元异常或故障时，应立即查明原因，设法恢复，并汇报调度。如果无法恢复，申请停用该装置和相关保护。按照调度要求调整其余保护的运行方式，并通知检修。

2.4 智能终端异常对电力系统运行的影响

智能终端异常或故障时，开关可能误动或拒动，相关联的保护动作跳闸可能GOOSE链路中断无法跳开或重合本开关，相关的测控装置可能采集不到本间隔的遥信值，断路器和刀闸可能无法操作。智能单元异常或故障，应立即查明原因并设法恢复，同时并汇报调度。如果无法恢复，申请停用该装置和相关保护，退出智能终端出口压板、断路器、刀闸遥控压板。按照调度要求调整其余保护的运行方式，并通知检修。两套智能终端均停用时，设备上发生任何故障保护均无法出口，并可能引起失灵保护动作，造成事故扩大，因此，需将一次设备陪停，不能远方操作的，应就地停运断路器。

2.5 过程层交换机异常的影响

当过程层交换机异常或故障时，相关断路器失灵保护不能正确动作，故障录波器对相关的保护动作情况以及断路器变位情况无法正确录波。过程层交换机异常或故障时，应立即查明原因，设法恢复，并汇报调度。如果无法恢复，要通知检修，汇报领导派人处理。

3 智能化变电站二次设备异常处理原则

为了保证电力系统运行的可靠性，故障时断路器可靠动作，智能化变电站保护都是双重化配置，过程层和间隔层设备都是第一套对应A网，第二套对应B网，两套之间相互独立。一般情况下，当单个二次设备发生异常时，电网仍能正常、可靠运行，此时停用相关的二次设备即可，无需一次设备陪停。由于保护双重化配置且相互独立，合并单元影响保护采样，过程层交换机影响保护失灵功能，智能终端影响保护出口，当两个及以上二次设备同时异常或故障（或停用）时，可能会导致一次设备的两套保护不能同时正常运行，一旦系统发生故障，会导致事故扩大化。

当两个及以上二次设备同时异常停用或故障（或停用）时的处理原则是：当主变保护、线路保护、母线保护两套主保护同时不完善（采样、功能、出口任一不完善）时，停役相应一次设备。当断路器两套开关失灵保护同时不完善（采样、功能、出口任一不完善）时，停役该断路器。

4 总结

本文简单介绍了智能化变电站的系统构成，初步分析了智能化二次设备在电力系统中的作用以及智能化二次设备异常对电力系统正常运行的影响，并总结了智能化变电站二次设备异常的处理原则。

参考文献

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[2]张劲松，俞建育，张勇.网络分析仪在数字化变电站中的应用[G]//2010年输变电年会论文集，2010.

[3]王冬青.智能变电站一体化信息平台的设计[J].电网技术，2010（10）.

〔编辑：王霞〕