智能變電站二次系統常見問題及解決措施

李夢琪

國網北京市電力公司檢修分公司 北京 100069

1 智能變電站二次系統特征

二次系統的設計要始終秉承組柜布置優化、功能整合、網絡優化、與設備集成的原則以及模塊化建設理念之中易維護、易改造、易升級與易擴展的應用標準。

1.1 層次化保護控制系統

就地級保護的功能有所增加，如：自檢自診斷功能，就地保護自檢信息上傳故障錄波裝置及綜合應用服務器，就地保護采用直接采樣、直接跳閘。對110kV及以下線路和分段/橋保護采用保護、測控集成裝置；對35kV/10kV間隔保護采用集成保護、測控、合并單元、智能終端等功能的多合一裝置。

1.2 站域保護控制

站域保護控制系統是運行需求、變電站規模和功能的有機集合。基于站內對象的電氣量、開關量和就地級保護設備狀態等信息，集中決策，實現全站備投、低周減載等緊急控制功能；全力實現110kV單套保護的冗余配置功能和35kV/10kV簡易母差保護功能。

1.3 一體化業務平臺

智能變電站的站級業務功能包含基礎平臺、公共服務和統一訪問接口三部分，將標準化的接口接到第三方的擴展應用模塊，可以有效實現電網監控、設備監測等功能，使平臺可擴展、易維護。

2 智能變電站二次系統常見問題

2.1 智能終端處的故障問題

對于智能變電站二次系統來說，其在智能終端處的故障問題主要表現在：智能終端處的信號所存在的表現狀態有部分是處于沒有操作狀態的，但是系統內的信息表現形式則為“裝置閉鎖”，因而會使得智能終端處難以進行正常性的恢復。智能終端處的故障問題不是由于裝置本身的原因造成的，而是因為對定值的設置不夠正確所引起的，通過使用調試工具進行檢修的過程中發現這一故障問題屬于報文故障，那么相應的我們就需要重新設定智能終端的數據，只有在此基礎上才能夠完成復歸操作。

2.2 母差保護方面的故障問題

對于智能變電站二次系統來說，其在母差保護方面的故障問題主要表現在：如果智能變電站二次系統是在正常的狀態下運行，那么它將會提示相應的告警信息，將母差保護裝置所出現的失電情況給予一定的提示，雖然這個故障能夠在極短的時間內就快速的恢復到正常的情況，但是這個故障對于智能變電站二次系統具有非常明顯的影響作用，因此，如果系統中出現這類的故障問題，相關的工作人員就需要詳細的檢查該電源系統，通過查看來探索該故障產生的原因是不是因為電源出現了某些問題。

2.3 GOOSE通信發生中斷的問題

在智能變電站二次系統進行送電的過程當中，相關的工作人員會對刀閘以及開關設備等進行相應的操作，如果工作人員在進行操作的時候，二次系統內的相關設備并沒有出現相應的變化，那么系統的后臺將會對故障進行報錯相應提示，提醒工作人員出現了GOOSE在通訊方面的故障問題。該種類型故障是由于通信問題而出現的，通信失效問題出現的主要原因有以下兩種：其中一個是硬件連接方面的故障；另外一種則是通信設置方面的故障，通信失效問題的發生會進而導致通信中斷故障。

3 解決措施

3.1 測控保護改進

在先前較為傳統的變電站之中，測控裝置和保護裝置都是相互獨立的，但是智能變電站的構建是建立在IEC61850體系之上，從而很好的達到了信息共享的標準化與網絡化，在該技術條件之下，保護裝置與測控裝置可以基本達到共享實時信息，進而為構建一體化平臺打下堅實基礎。測控單元要建立在測控保護，從而達到了雙重化配置。保護測控裝置將所搜集到諸多來源的系統鏈路信息，在這種情況之下，自動化系統要積極合并與篩選多重華信號[1]。

3.2 智能終端改進

在智能變電站的二次系統之中，智能終端則是尤為關鍵的設備，智能終端在一次設備與二次系統之間起到了銜接的作用，智能終端充足從二次轉換器搜集的電流與電壓數據，并且將所重組的數據傳輸到保護測控裝置。智能終端所接受到的斷路器與隔離開關等等一次設備傳輸出來的位置信號，還有提示其他有關設備運行狀態的信號等等，還可以達到遙控分合、重合閘三相跳閘與分相跳閘等GOOSE指令[2]。

3.3 構建一體化信息平臺

傳統變電站通過單一設備完成數據采集和邏輯判斷，所以需要不同設備或不同的系統配置來實現保護裝置、測控裝置、電能量采集裝置、同步相量測量裝置、行波測距裝置等功能。而智能變電站通過共享信息，實現了站與調控中心、站與站、站與用戶間的信息交換，最終實現了綜合一體化信息平臺。

3.4 故障錄波與網絡記錄分析應用

現今，智能變電站主要是由于網絡報文記錄裝置與故障錄波裝置相互配合來進行故障的記錄工作，網絡報文記錄裝置主要是建立在原始報文記錄之上，故障錄波裝置實質上就是用來原始報文的記錄工作，從而達到記錄與診斷一次設備所發生的異常故障，在站內出現故障的時候，全面化分析兩者所搜集到的各類故障數據，可以更加精準化的將其中的原因分析出來。網絡報文的預警記錄與暫態錄波信息來實施統一化的數據源，這樣一來，不僅節約了變電站內的屏柜空間，且還可以很好的對比分析暫態錄波和原始報文數據，在這之中，報文記錄子系統主要記錄的是過去所發生的異常報文日志，這部分歷史數據可以進行實時化的提取，相應的也就將暫態錄波數據與原始報文數據之間的索引關系構建出來，在進行對比分析之后，來實施全方位的數據分析[3]。

總之，目前，智能變電站要將共享全站信息的數字化平臺構建出來，運用智能化的一次設備、網絡化的二次設備，達到自動化采集、整理、分析各類設備海量的監測數據，在最大限度之上來加大變電站的自動化水平。智能化變電站和先前較為傳統的綜自變電站對比之下，所發生的變化十分巨大，在電網發展之中的優勢尤為顯著，由此可見，本文的研究也就顯得十分的有意義。