浅析智能变电站二次设备调试及维护

梁博韬 赵雅婷

摘 要：如今社会经济发展快速，各个行业都越来越依赖电力，并提高了对它的需求，电力是国家及社会发展的重要能源。这样的环境和背景下，更好地建设和完善供配电网络环境，对社会及经济的发展具有重要的作用和意义。供配网络中，重要的电力输送点就是变电站，其作用和价值是不容忽视的。将高压电器试验运用到高压电气设备交接试验与检修中，可大大提升电气设备的稳定性，除此之外，还能降低设备在运行时发生故障的几率。同时要获得相应经济效益，进而让电力仪器设备下的企业更好地适应市场环境。

关键词：智能变电站;二次设备;调试方法

引言

智能电网模式下，构建智能变电站需要大量使用标准化和电力工业标准的FDDI网络设备，以及各种网桥、网关、智能终端等，与传统的电磁二次设备相比，其防误管理工作面临着诸多新问题。智能变电站二次防误管理面向基于FDDI物联网信号系统造成的二次系统误动作。

1 智能变电站介绍

智能变电站是在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求以及信息技术的发展，对变电站综合自动化系统进行改进，实现变电站的智能化。智能变电站的主要特点为：一次设备数字化，二次设备网络化、数据平台标准化。使用光电或电子式互感器，断路器、变压器、避雷器等一次设备配置在线监测装置，一次设备配置智能电子装置（IED），采用标准的数字接口进行数据传输，实现集成运行状态监测、保护、控制、通信等功能的智能化一次设备。一次设备增加在线监测系统，对设备的重要参数进行在线监测和评价，实时识别设备故障的征兆，为运行和维护部门安排检修计划提供基础数据，为一次设备的安全运行提供重要的保障。智能变电站分为三层，即站控层、间隔层、过程层，站控层与间隔层之间的网络为站控层网络，间隔层与过程层之间的网络为过程层网络。站控层网络数据量不大，实时性要求不高，而过程层网络是智能变电站安全稳定的重要保障，对可靠性、实时性的要求非常高。

2 智能变电站二次设备调试、维护问题分析

智能变电站二次设备在调试流程中一些是在实验室中进行或者是由商家完成统一联调测试，还有一些是在安装之后现场调试。系统统一测试是智能变电站运行的基础。然而，智能变电站二次设备调试与传统变电站联调测试并不一样，联调测试需要按照现场实际工程配置完成对应设备统一集成，并基于此再次对工程应用操作测试。智能变电站二次设备联调测试侧重对技术特性、系统相互配合、网络协议等检测，预先清楚设备、网络等问题并得以解决，进而为现场测试做好铺垫工作。现场测试大致是分为三个阶段先单体测试，然后再分系统进行测试，最后进行总体检测。实际中在现场调试中既然已经做单体测试，现场调试中仅仅做整组测试。智能变电站在运行中降低人员控制有利于每一环节设备单体测试，在合并单元、智能终端、保护中止都配备了装置检修压板。智能二次设备通常是以SV、GOOSE、MMS报文形式传输信息，当装置检修压板在其介入使用后，SV、GOOSE、MMS报文形式中的Test会自动处理，并同时与检修压板实时状态比较作出反馈。一旦智能变电站中检修压板操作不当则会导致设备误动发生。并且在智能变电站二次设备系统中配置软件是与智能设备相关联的重要桥梁，配置软件与二次设备系统和网络下关联相应的配置等过程，进而完成信息交流和相互应用功能。

3 智能变电站二次设备调试、维护的建议

3.1 强化逻辑压板的管理

在变电站的验收过程中应对智能化二次设备中各种逻辑压板的定义，确保逻辑压板的设定保持可靠性、可用性、唯一性、准确性。该验收过程主要包括3个步骤：从厂家获得逻辑压板的设计清单，对每个逻辑压板的基本功能进行验收;根据清单对每个逻辑压板的实际功能进行模拟运行测试;根据逻辑压板的实际效果，在厂家配合下制定逻辑压板的管理规程，制作压板投退操作的工作流程并设计相关表格。

3.2 智能变电站网络设备的选型

按变电站终期规模对IED等二次设备及接口的进行统计，配置足够数量的站控层、过程层、保护信息、录波等网络交换机。光纤差动保护通道光纤接口采用FC接口，其他设备的光口宜采用LC、ST接口。为满足站内各种网络情况下GOOSE最大传输处理时延的要求，以及减少交换机故障的影响范围，任两台设备之间的数据传输路由不应超过4个交换机，在网络配置具有1000M光口的中心交换机，其他交换机级联端口采用1000M光口与中心交换机连接，满足过程层数据传输的实时性。在变电站安装网络安全态势感知装置，实现了对电力监控系统网络安全的态势感知及预警，提高电力监控网络安全整体水平。

3.3 对智能化二次链路信息进行梳理

首先，利用智能化二次的全站鏈路拓扑图构建全站链路监控窗口，对智能化变电站的日常运行、维护、巡查工作提供数据支持。同时，将系统数据采集过程和人工巡查过程发现的装置异常输入到该监控窗口支持的数据库系统中 ;其次，编写数据链路表，包括智能化二次系统中的所有硬件设施、数据链路、软压板逻辑等，同时分析这些系统发生自身故障时可能导致的系统故障，对后续故障识别过程提供关键策略。

3.4 直流电源设计要点

智能变电站增加了智能终端、过程层交换机、在线监测系统等设备，智能录波器、时间同步对时系统等设备的数量比常规站更多，需要向设备厂家收集二次设备的负荷进行计算直流系统的经常性电流，重新计算选择充电装置额定电流、蓄电池容量等。同时由于二次设备数量的增加，直流馈线回路数量需要相应增加并按照终期考虑配置。双重化配置的保护、智能终端设备的电源需要接在同一段直流母线上，如果所接的直流母线段不对应，直流一段母线失电后导致两套保护均失效。直流空开的选型、级差配合不合理会造成越级跳闸，设计时需要核实各级直流空开额定电流值，满足规程中的级差配合要求。

3.5 智能变电站的运行维护效率继续提升

可以采用设备标准化，推动通信接口的规范化，从而达到设备功能自动化检测并且提供相应的电子化技术，将设备运行的接口采取统一化管理，为智能变电站的智能化发展创造充分条件逐步实现机器人运行维护的智能化水准。二次设备系统的调试内容可以增加模拟量回路的联调检测勘验，并在是测控装置、合并单元和保护等装上确定检测，并结合跨间隔保护，监测其运行状况和条件等内容。

结束语

智能化变电站的发展必然是电力系统的一次工业技术的变革。智能化二次设备系统的配置发展定会导致运行、维护和管理方面的改变，因此，要重视变电站相应设备的安装质量管理和控制，确保电力系统安全稳定运行。具体进行施工管理中，要重视变压器的安装，也要关注其他设备及细节管理和控制，并进行必要的检查和记录，以方便未来维护。并且也需要注重更多运行、维护方面人才的培养和整体技术水平的提升，对变电站的二次管理更加完善提出了更高的要求。

参考文献：

[1] 王涛，方健安.浅析智能变电站与传统变电站二次设备调试的区别[J].电气时代，2015（04）：26-27.

[2] 张展，袁树建，邵建泽.智能压板综合防误闭锁系统主要功能与闭锁方式探究[J].数字通信世界，2020，4.

[3] 陈勇，李胜男，张丽，等.基于改进Apriori算法的智能变电站二次设备缺陷关联性分析[J].电力系统保护与控制，2019，47（20）：135-141.

[4] 曹文辉.智能变电站电气二次设计常见问题及处理对策[J].江西电力，2019，43（04）：26-28.

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