智能变电站检修机制及其应用实践

耿萱

国网北京市电力公司检修分公司 北京 100069

1 智化能变电站的体系结构

智能变电站的体系结构包括3个层次，即过程层、间隔层、站控层。过程层主要是由一次设备及其所属的智能组件组成；间隔层主要是由二次设备组成；站控层主要是由监控通信等系统组成。

1.1 过程层

过程层的设备一般都是一对一连接，设备组成主要包括一次设备和智能组件，而智能组件一般由状态单元、控制单元、保护单元、测量单元、计量单元、监测单元中的一个或多个组成。

1.2 间隔层

间隔层主要是由保护系统、故障系统、录波系统、计量系统等组成。它在站控层监测系统遭到损坏失灵的情况下，还可以独立自主地控制本层的设备运转，是一种二次保护措施。它被安装在每个间隔层的配置接口处，实现使用一个间隔数据后的再次作用，即在智能传感器、控制器、远方输入输出之间通信。

1.3 站控层

站控层是由诸如控制系统、站域监测系统、通信系统和对时系统等子系统组成。它的功能必须高度集成化，可以全面进行数据采集和SCADA（监视控制）、电能量采集、控制保护信息等[1]。

2 智能变电站检修策略

2.1 状态检修机理分析

保护系统在线状态监测构成了状态评估的基础，需要研究状态评估的粒度精细化，从装置细化到板卡和元件级。针对智能变电站保护系统的特点进行失效模式和后果分析，选择关键的装置、板卡和元件。

目前对于二次系统的状态监测和状态评估，仍基于延迟时间理论或P-F模型，即假定设备或元件在失效前，能够根据某些特征量提前预判。但该理论是否完全适应于二次系统，尚需要做进一步的深入研究。

基于延迟时间理论或P-F模型属于统计模型属于非因果模型，易于利用大数据手段得到，但解释性不强，且当样本不充分时，统计结果的偶然性和离散性很大。因此，需要研究保护的机理模型，即结合不同保护厂家的板卡和元件的物理特性进行深入研究[2]。

状态间隙策略的推进若能结合统计模型和机理模型，则可降低状态监测的盲目性、提高状态估计的有效性和科学性。例如：统计模型可以发现初步规律，然后由机理模型做出解释；或者由机理模型形成参数或半参数模型，然后由统计模型进行参数辨识[3]。

2.2 继电保护状态检修需要考虑的问题

继电保护系统由交流输入、保护装置、操作控制回路等构成，其中任何一个环节出现故障都将导致整个系统失去其应有的保护功能。因此，保护系统状态检修应涵盖：交流回路，装置、控制回路等。

作为电网“静静的哨兵”保护系统的作用是服务于电网一次设备故障安全隔离，因此，考虑保护状态检修策略时需要与一次系统检修周期衔接，即在一次设备停电检修时，完成对保护系统的功能及回路通电检查。以实现一次设备完成检修的同时，完成保护系统的各项性能和回路测试检查。

3 智能变电站检修机制的应用实践

3.1 检修机制单体测试

检修机制单体测试，通常为相应压板实际检修维护投入、退出操作过程中，相应装置其自身向外部，做出相应的反映或者传输一些具体的行为动作信息等。该压板投入时检测，必须对其内部各个装置所传输的所以检修品质的报送文件资料予以细致地检测，以保证其能够对所在装置压板检修投入及退出实况资料信息的精准度；该压板投入时的检修技术操作，必须细致地检测该GOOSE实际开入及开出等行为动作，是否处于正常状态；处于SV检修机制之下，其内部相应装置的所以行为动作，检修技术员必须予以细致地检查及分析[4]。

3.2 检修机制整组性传动测试

（1）单间隔有效性检测。现场整组传动予以验证检测，必须确保智能电子类设备相应压板的检修在相互配合运行的状况之下，开展单间隔相应检修机制。电压合并的单元实际对差动性保护，不同于电压后备保护及主保护。电压的差动保护，它关联着电流合并的单元，二者之间存在的关联性较大。电压合并的所在单元，其实际的检修维护实况并不会对差动性保护的检修机制产生影响。在一定程度上，无论是电流差动性保护，还是电压合并的单元实际检修状态均处于正常地动作状态。针对具有着电容电流的补偿差动性保护，其电压合并的单元实际检修状态通常对差动性保护动作实际定值有着一定影响。针对主保护参与了电压量后备的保护，它的检修机制通常与电流、电压合并的单元有着较大关联性。

（2）跨间隔有效性检测。关于该跨间隔检查相应检修机制，通常针对于母线及线路的保护、断路器及线路的保护装置、母线及断路器的保护等。断路器性保护与线路保护相互之间GOOSE的信息传输主要包含着：所在线路保护到断路器性其分相的启动失灵、保护闭锁性重合闸的信息、三相的启动失灵等；断路器性保护的失灵动作到线路包含的远传性信息；断路器性保护与母线保护相互之间GOOSE的信息传输主要包含着：在母线与线路保护的检修机制之下，仅有2个智能化电气设备的检修位处于一致性状态当中，GOOSE其相互之间信息的传输可参与到接收方的逻辑性计算分析，而其它设备相互之间检修机制则处于相似状态。