淺析智能變電站二次設備調試及維護

梁博韜　趙雅婷

摘 要：如今社會經濟發展快速，各個行業都越來越依賴電力，并提高了對它的需求，電力是國家及社會發展的重要能源。這樣的環境和背景下，更好地建設和完善供配電網絡環境，對社會及經濟的發展具有重要的作用和意義。供配網絡中，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備交接試驗與檢修中，可大大提升電氣設備的穩定性，除此之外，還能降低設備在運行時發生故障的幾率。同時要獲得相應經濟效益，進而讓電力儀器設備下的企業更好地適應市場環境。

關鍵詞：智能變電站;二次設備;調試方法

引言

智能電網模式下，構建智能變電站需要大量使用標準化和電力工業標準的FDDI網絡設備，以及各種網橋、網關、智能終端等，與傳統的電磁二次設備相比，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物聯網信號系統造成的二次系統誤動作。

1 智能變電站介紹

智能變電站是在數字化變電站的基礎上，結合智能電網的需求以及信息技術的發展，對變電站綜合自動化系統進行改進，實現變電站的智能化。智能變電站的主要特點為：一次設備數字化，二次設備網絡化、數據平臺標準化。使用光電或電子式互感器，斷路器、變壓器、避雷器等一次設備配置在線監測裝置，一次設備配置智能電子裝置（IED），采用標準的數字接口進行數據傳輸，實現集成運行狀態監測、保護、控制、通信等功能的智能化一次設備。一次設備增加在線監測系統，對設備的重要參數進行在線監測和評價，實時識別設備故障的征兆，為運行和維護部門安排檢修計劃提供基礎數據，為一次設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絡為站控層網絡，間隔層與過程層之間的網絡為過程層網絡。站控層網絡數據量不大，實時性要求不高，而過程層網絡是智能變電站安全穩定的重要保障，對可靠性、實時性的要求非常高。

2 智能變電站二次設備調試、維護問題分析

智能變電站二次設備在調試流程中一些是在實驗室中進行或者是由商家完成統一聯調測試，還有一些是在安裝之后現場調試。系統統一測試是智能變電站運行的基礎。然而，智能變電站二次設備調試與傳統變電站聯調測試并不一樣，聯調測試需要按照現場實際工程配置完成對應設備統一集成，并基于此再次對工程應用操作測試。智能變電站二次設備聯調測試側重對技術特性、系統相互配合、網絡協議等檢測，預先清楚設備、網絡等問題并得以解決，進而為現場測試做好鋪墊工作。現場測試大致是分為三個階段先單體測試，然后再分系統進行測試，最后進行總體檢測。實際中在現場調試中既然已經做單體測試，現場調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節設備單體測試，在合并單元、智能終端、保護中止都配備了裝置檢修壓板。智能二次設備通常是以SV、GOOSE、MMS報文形式傳輸信息，當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比較作出反饋。一旦智能變電站中檢修壓板操作不當則會導致設備誤動發生。并且在智能變電站二次設備系統中配置軟件是與智能設備相關聯的重要橋梁，配置軟件與二次設備系統和網絡下關聯相應的配置等過程，進而完成信息交流和相互應用功能。

3 智能變電站二次設備調試、維護的建議

3.1 強化邏輯壓板的管理

在變電站的驗收過程中應對智能化二次設備中各種邏輯壓板的定義，確保邏輯壓板的設定保持可靠性、可用性、唯一性、準確性。該驗收過程主要包括3個步驟：從廠家獲得邏輯壓板的設計清單，對每個邏輯壓板的基本功能進行驗收;根據清單對每個邏輯壓板的實際功能進行模擬運行測試;根據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程，制作壓板投退操作的工作流程并設計相關表格。

3.2 智能變電站網絡設備的選型

按變電站終期規模對IED等二次設備及接口的進行統計，配置足夠數量的站控層、過程層、保護信息、錄波等網絡交換機。光纖差動保護通道光纖接口采用FC接口，其他設備的光口宜采用LC、ST接口。為滿足站內各種網絡情況下GOOSE最大傳輸處理時延的要求，以及減少交換機故障的影響范圍，任兩臺設備之間的數據傳輸路由不應超過4個交換機，在網絡配置具有1000M光口的中心交換機，其他交換機級聯端口采用1000M光口與中心交換機連接，滿足過程層數據傳輸的實時性。在變電站安裝網絡安全態勢感知裝置，實現了對電力監控系統網絡安全的態勢感知及預警，提高電力監控網絡安全整體水平。

3.3 對智能化二次鏈路信息進行梳理

首先，利用智能化二次的全站鏈路拓撲圖構建全站鏈路監控窗口，對智能化變電站的日常運行、維護、巡查工作提供數據支持。同時，將系統數據采集過程和人工巡查過程發現的裝置異常輸入到該監控窗口支持的數據庫系統中 ;其次，編寫數據鏈路表，包括智能化二次系統中的所有硬件設施、數據鏈路、軟壓板邏輯等，同時分析這些系統發生自身故障時可能導致的系統故障，對后續故障識別過程提供關鍵策略。

3.4 直流電源設計要點

智能變電站增加了智能終端、過程層交換機、在線監測系統等設備，智能錄波器、時間同步對時系統等設備的數量比常規站更多，需要向設備廠家收集二次設備的負荷進行計算直流系統的經常性電流，重新計算選擇充電裝置額定電流、蓄電池容量等。同時由于二次設備數量的增加，直流饋線回路數量需要相應增加并按照終期考慮配置。雙重化配置的保護、智能終端設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，直流一段母線失電后導致兩套保護均失效。直流空開的選型、級差配合不合理會造成越級跳閘，設計時需要核實各級直流空開額定電流值，滿足規程中的級差配合要求。

3.5 智能變電站的運行維護效率繼續提升

可以采用設備標準化，推動通信接口的規范化，從而達到設備功能自動化檢測并且提供相應的電子化技術，將設備運行的接口采取統一化管理，為智能變電站的智能化發展創造充分條件逐步實現機器人運行維護的智能化水準。二次設備系統的調試內容可以增加模擬量回路的聯調檢測勘驗，并在是測控裝置、合并單元和保護等裝上確定檢測，并結合跨間隔保護，監測其運行狀況和條件等內容。

結束語

智能化變電站的發展必然是電力系統的一次工業技術的變革。智能化二次設備系統的配置發展定會導致運行、維護和管理方面的改變，因此，要重視變電站相應設備的安裝質量管理和控制，確保電力系統安全穩定運行。具體進行施工管理中，要重視變壓器的安裝，也要關注其他設備及細節管理和控制，并進行必要的檢查和記錄，以方便未來維護。并且也需要注重更多運行、維護方面人才的培養和整體技術水平的提升，對變電站的二次管理更加完善提出了更高的要求。

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