智能變電站智能終端異常故障分析

李曉晶

摘要：電力系統有著復雜的結構，隨著智能時代的到來，智能系統廣泛應用于設備組建中，對于提升裝置穩定性有著積極的作用。智能終端是變電站的重要組成部分，通過控制斷路器開關，實現自動遙控繼電保護裝置的目標，保證變電站運行的效果。本文將重點研討智能終端異常故障的分析辦法和具體措施，并給出相應的處理辦法。

關鍵詞：智能變電站;智能終端;異常故障;分析

引言：電力系統具有結構緊密的特點，若某一環節出現問題很容易連帶其他結構，因而要求維修人員能夠在盡可能縮短時間的基礎上，分析智能終端可能存在的故障，明確異常狀態產生的原因，從而制定合理的維修方案，杜絕安全隱患。我國經濟的發展離不開電力系統的支持，提升電力系統運行的智能化水平有助于改善民生，推動城市建設。

1 智能終端的基本形態

智能終端核心結構是斷路器，其與變壓器保護裝置和合并單元設備共同組成變電站，并采用雙重化配置的方式獨立運行。主變壓器側過程層網絡數據流主要應用測控設備，利用組網交換的方式，將數據信號傳遞給智能單元，并及時發送遙控指令。GOOSE交換機作為整體系統重要介質，連接多個測控裝置和智能單元，并通過與母線裝置間傳遞失靈信號，或與測控裝置傳遞遙控和通信信號達到信息傳遞的效果。通過分析主變壓器可知，智能終端異常可能輸出不同類型的信號，維修人員應當明確信號類型與具體故障間的關系，進而提升故障處理的效率[1]。

2 智能終端異常故障分析

智能終端異常主要體現在母線測控設備和主變壓器測控設備上，電力系統監測中心在接收到告警信號后，指派專業技術人員分析產生的原因和確定影響范圍。以圖1所示的拓撲結構為例。

2.1 可能原因

該結構利用合智一體的結構，通過直接模擬采樣的方式，選擇直跳的跳閘方式，構建形成采集控制單元。通過分析其拓撲結構，能夠看出控制單元氛圍合并單元和智能終端，且二者共同作用的結果影響GOOSE和SV數據傳輸的信息內容并借助過程層傳遞的方式，雙向連通過程層接口。若出現故障應當對GOOSE出口部分連接的設備和元件予以排查，利用控制變量的辦法，深度核查軟壓板的投入情況，確定好斷路器跳合閘出口處連接與工作的穩定程度，只有保證出口軟壓板準確投入才能排除斷路器的跳合閘出口處故障。GOOSE出口數據中涵蓋斷路器的基本控制信息，因此在排除過程，采用網絡抓包分析的辦法，核查出口數據的準確程度，并與正常運行參數加以對比，通過檢查發現不存在異常可排除。排除出口數據異常情況后，開展光纖通道的核查作業活動，光纖通道是連接采集控制單元和保護裝置的結構，要對其展開衰耗測試，將測試結果與相關標準對應，最終確定光纖通道運行的狀態。最后，使用遙控跳合的辦法，針對斷路器結構，觀察其是否能準確動作，進而推斷出采集控制單元中控制回路的完好程度[2]。

針對智能終端的基本結構，通過對比分析的方式，確定智能終端故障出現的位置，該結構易出現保護裝置發送GOOSE出口信號沒能準確處理的情況，出現此種情況的基本特點是，采集控制單元將出口信號及時發出，能夠觀察到指示運行異常的警示燈常亮，說明采集控制單元沒能準確處理出口信號，導致保護裝置運行出現故障。采集裝置上不具備完整的可操作面板，完成信息報告輸出的結構是廠家調試軟件，其中能夠顯示出告警信息，包含GOCB、相別、故障序號、測量值、板號和測量值解析DataSet成員個數錯誤等。深度分析GOOSE報文，解析DataSet，確定其中涵蓋的成員個數，正常運行應當輸出10個，但最終缺少一個解讀成員，導致控制單元裝置解析報文失敗。出現此種情況后，應當檢查SCD文件，查看通道故障虛端子是否連接，若沒有正常連接，則成員數與實際要求不符，采集控制單元發出的報文不具備現實作用，因此可判定其無效，但不影響其它報文的正常執行，只對保護跳閘相關的報文內容有效[3]。

2.2 影響范圍

上文僅結合具體的實例研究故障可能產生原因，智能終端插件故障的影響范圍較廣，由于智能單元和裝置緊密銜接，其中某一插件運行故障連帶其他設備受損。母線橫向聯鎖情況的發生是由于插件影響主變壓器母線，阻隔信號的通路，使得母線無法接受傳輸的信號，導致間隔開關無法正常閉合和開啟，對于判定出口跳閘位置和計算差流有著一定的影響，達不到精確度提升的要求。涉筆設備與測控裝置、保護裝置相連，另外一端與母線合并單元相接，若配件故障，容易導致涉筆設備處在不合理運行的范圍內，對于修復工作起到制約的作用，不利于智能變電站的正常運行，增加電力系統運行的損耗量[4]。

3智能終端異常的維修辦法

插件異常首先應當切斷其運行的通路，并隔斷與其他設備和結構，保持獨立的狀態。通過分析主變壓器保護裝置結構能夠發現，其屬于雙重化配置的類型，因而切斷故障設備與其他組件間的連接可以保證另一套備用設備運行的穩定性，且能夠在斷電狀態下達到保護裝置的目的。一般缺少母線裝置的結構需要施行倒閘處理的辦法，對其相關設備予以保護，從而連通間隔智能單元和遙控裝置，保證跳閘、遙控和保護部分處在通路的結構中。但在維修過程中應當注意在開展維護作業前，應當對硬壓板結構作停用處理，避免在使用過程中出現設備損壞的情況。

為保證維修的效果，應當形成定期檢查巡視的處理辦法，在設備停用階段，無法對變電站設備予以管控，因而需要維修人員配以常態化的檢查方式，加強對設備運行情況的管控力度。結合實際結構，一般采用停止使用多個結構的辦法，將主變壓器保護1方案、母線保護、智能遙控結構、跳閘出口等置于不工作的狀態，并確保安全措施的完備性，從而避免出線喪失全部功能的情況。

4 智能終端異常故障防護的辦法

4.1 落實監管責任

通過上述內容的闡述能夠看出，斷電器插件故障出現的原因一部分來源于過度使用，因而基本的防護辦法是加強對設備使用的管控力度，避免因為長時間過度使用造成插件損壞的現象。相關人員在使用設備中應當按照操作標準，作業內容符合終端要求，并定期交由管理部門審查變電站的使用情況，確定好安全運行的次數，從使用端降低損失[5]。

4.2 引進新型設備和技術

目前智能終端所使用的技術雖符合智能化系統的要求，但其基本組件仍有可優化的空間，運用新型設備和技術，能夠一定程度上促進智能強度的產生，保障設備性能和運行效益。使用智能檢測技術，在確保設備完成指定工作的基礎上，調配電力系統結構，從而提升設備運行的可靠程度。

結束語

綜上所述，電力行業的發展離不開變電站工作效率和運行可靠程度的提升，因此要順應智能化時代的要求，積極應用智能終端結構，并定期開展維護檢修工作，保證系統運行的穩定性。

參考文獻

[1]李中偉，朱識天，崔秀帥，張寶軍，張宏莉，佟為明.基于改進NSSK協議的智能變電站密鑰管理方案[J].電力系統自動化，2017，4105：139-146.

[2]劉洋，馬進，張籍，陳艷波，杜治，蔡勇，顏炯，謝東.考慮繼電保護系統的新一代智能變電站可靠性評估[J].電力系統保護與控制，2017，4508：147-154.

[3]曹虹.110kV高新南智能變電站設計[D].西安科技大學，2019.

[4]車兵，許家焰，徐曉春，湯同峰.智能變電站二次檢修安措防誤技術研究[J].電力系統保護與控制，2018，4602：150-156.

[5]賀延峰，楊賢明，齊加恩，王雪研，周坤，羅建平，陳宏偉.一種智能變電站設備監控信息點表自動配置方法的研究與實現[J].自動化應用，2019，11：78-81.