淺析智能變電站二次設(shè)備調(diào)試及維護(hù)

梁博韜　趙雅婷

摘 要：如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，各個(gè)行業(yè)都越來越依賴電力，并提高了對(duì)它的需求，電力是國家及社會(huì)發(fā)展的重要能源。這樣的環(huán)境和背景下，更好地建設(shè)和完善供配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對(duì)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的作用和意義。供配網(wǎng)絡(luò)中，重要的電力輸送點(diǎn)就是變電站，其作用和價(jià)值是不容忽視的。將高壓電器試驗(yàn)運(yùn)用到高壓電氣設(shè)備交接試驗(yàn)與檢修中，可大大提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，除此之外，還能降低設(shè)備在運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的幾率。同時(shí)要獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而讓電力儀器設(shè)備下的企業(yè)更好地適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次設(shè)備;調(diào)試方法

引言

智能電網(wǎng)模式下，構(gòu)建智能變電站需要大量使用標(biāo)準(zhǔn)化和電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的FDDI網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及各種網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、智能終端等，與傳統(tǒng)的電磁二次設(shè)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(lián)網(wǎng)信號(hào)系統(tǒng)造成的二次系統(tǒng)誤動(dòng)作。

1 智能變電站介紹

智能變電站是在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能電網(wǎng)的需求以及信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)變電站的智能化。智能變電站的主要特點(diǎn)為：一次設(shè)備數(shù)字化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備配置在線監(jiān)測(cè)裝置，一次設(shè)備配置智能電子裝置（IED），采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)集成運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、通信等功能的智能化一次設(shè)備。一次設(shè)備增加在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備的重要參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)識(shí)別設(shè)備故障的征兆，為運(yùn)行和維護(hù)部門安排檢修計(jì)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為一次設(shè)備的安全運(yùn)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(wǎng)絡(luò)為站控層網(wǎng)絡(luò)，間隔層與過程層之間的網(wǎng)絡(luò)為過程層網(wǎng)絡(luò)。站控層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量不大，實(shí)時(shí)性要求不高，而過程層網(wǎng)絡(luò)是智能變電站安全穩(wěn)定的重要保障，對(duì)可靠性、實(shí)時(shí)性的要求非常高。

2 智能變電站二次設(shè)備調(diào)試、維護(hù)問題分析

智能變電站二次設(shè)備在調(diào)試流程中一些是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行或者是由商家完成統(tǒng)一聯(lián)調(diào)測(cè)試，還有一些是在安裝之后現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。系統(tǒng)統(tǒng)一測(cè)試是智能變電站運(yùn)行的基礎(chǔ)。然而，智能變電站二次設(shè)備調(diào)試與傳統(tǒng)變電站聯(lián)調(diào)測(cè)試并不一樣，聯(lián)調(diào)測(cè)試需要按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程配置完成對(duì)應(yīng)設(shè)備統(tǒng)一集成，并基于此再次對(duì)工程應(yīng)用操作測(cè)試。智能變電站二次設(shè)備聯(lián)調(diào)測(cè)試側(cè)重對(duì)技術(shù)特性、系統(tǒng)相互配合、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等檢測(cè)，預(yù)先清楚設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等問題并得以解決，進(jìn)而為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試做好鋪墊工作?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試大致是分為三個(gè)階段先單體測(cè)試，然后再分系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，最后進(jìn)行總體檢測(cè)。實(shí)際中在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中既然已經(jīng)做單體測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中僅僅做整組測(cè)試。智能變電站在運(yùn)行中降低人員控制有利于每一環(huán)節(jié)設(shè)備單體測(cè)試，在合并單元、智能終端、保護(hù)中止都配備了裝置檢修壓板。智能二次設(shè)備通常是以SV、GOOSE、MMS報(bào)文形式傳輸信息，當(dāng)裝置檢修壓板在其介入使用后，SV、GOOSE、MMS報(bào)文形式中的Test會(huì)自動(dòng)處理，并同時(shí)與檢修壓板實(shí)時(shí)狀態(tài)比較作出反饋。一旦智能變電站中檢修壓板操作不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)發(fā)生。并且在智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)中配置軟件是與智能設(shè)備相關(guān)聯(lián)的重要橋梁，配置軟件與二次設(shè)備系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)下關(guān)聯(lián)相應(yīng)的配置等過程，進(jìn)而完成信息交流和相互應(yīng)用功能。

3 智能變電站二次設(shè)備調(diào)試、維護(hù)的建議

3.1 強(qiáng)化邏輯壓板的管理

在變電站的驗(yàn)收過程中應(yīng)對(duì)智能化二次設(shè)備中各種邏輯壓板的定義，確保邏輯壓板的設(shè)定保持可靠性、可用性、唯一性、準(zhǔn)確性。該驗(yàn)收過程主要包括3個(gè)步驟：從廠家獲得邏輯壓板的設(shè)計(jì)清單，對(duì)每個(gè)邏輯壓板的基本功能進(jìn)行驗(yàn)收;根據(jù)清單對(duì)每個(gè)邏輯壓板的實(shí)際功能進(jìn)行模擬運(yùn)行測(cè)試;根據(jù)邏輯壓板的實(shí)際效果，在廠家配合下制定邏輯壓板的管理規(guī)程，制作壓板投退操作的工作流程并設(shè)計(jì)相關(guān)表格。

3.2 智能變電站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型

按變電站終期規(guī)模對(duì)IED等二次設(shè)備及接口的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，配置足夠數(shù)量的站控層、過程層、保護(hù)信息、錄波等網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。光纖差動(dòng)保護(hù)通道光纖接口采用FC接口，其他設(shè)備的光口宜采用LC、ST接口。為滿足站內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)情況下GOOSE最大傳輸處理時(shí)延的要求，以及減少交換機(jī)故障的影響范圍，任兩臺(tái)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應(yīng)超過4個(gè)交換機(jī)，在網(wǎng)絡(luò)配置具有1000M光口的中心交換機(jī)，其他交換機(jī)級(jí)聯(lián)端口采用1000M光口與中心交換機(jī)連接，滿足過程層數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。在變電站安裝網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的態(tài)勢(shì)感知及預(yù)警，提高電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全整體水平。

3.3 對(duì)智能化二次鏈路信息進(jìn)行梳理

首先，利用智能化二次的全站鏈路拓?fù)鋱D構(gòu)建全站鏈路監(jiān)控窗口，對(duì)智能化變電站的日常運(yùn)行、維護(hù)、巡查工作提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過程和人工巡查過程發(fā)現(xiàn)的裝置異常輸入到該監(jiān)控窗口支持的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中 ;其次，編寫數(shù)據(jù)鏈路表，包括智能化二次系統(tǒng)中的所有硬件設(shè)施、數(shù)據(jù)鏈路、軟壓板邏輯等，同時(shí)分析這些系統(tǒng)發(fā)生自身故障時(shí)可能導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，對(duì)后續(xù)故障識(shí)別過程提供關(guān)鍵策略。

3.4 直流電源設(shè)計(jì)要點(diǎn)

智能變電站增加了智能終端、過程層交換機(jī)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等設(shè)備，智能錄波器、時(shí)間同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)等設(shè)備的數(shù)量比常規(guī)站更多，需要向設(shè)備廠家收集二次設(shè)備的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算直流系統(tǒng)的經(jīng)常性電流，重新計(jì)算選擇充電裝置額定電流、蓄電池容量等。同時(shí)由于二次設(shè)備數(shù)量的增加，直流饋線回路數(shù)量需要相應(yīng)增加并按照終期考慮配置。雙重化配置的保護(hù)、智能終端設(shè)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(duì)應(yīng)，直流一段母線失電后導(dǎo)致兩套保護(hù)均失效。直流空開的選型、級(jí)差配合不合理會(huì)造成越級(jí)跳閘，設(shè)計(jì)時(shí)需要核實(shí)各級(jí)直流空開額定電流值，滿足規(guī)程中的級(jí)差配合要求。

3.5 智能變電站的運(yùn)行維護(hù)效率繼續(xù)提升

可以采用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)通信接口的規(guī)范化，從而達(dá)到設(shè)備功能自動(dòng)化檢測(cè)并且提供相應(yīng)的電子化技術(shù)，將設(shè)備運(yùn)行的接口采取統(tǒng)一化管理，為智能變電站的智能化發(fā)展創(chuàng)造充分條件逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)行維護(hù)的智能化水準(zhǔn)。二次設(shè)備系統(tǒng)的調(diào)試內(nèi)容可以增加模擬量回路的聯(lián)調(diào)檢測(cè)勘驗(yàn)，并在是測(cè)控裝置、合并單元和保護(hù)等裝上確定檢測(cè)，并結(jié)合跨間隔保護(hù)，監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀況和條件等內(nèi)容。

結(jié)束語

智能化變電站的發(fā)展必然是電力系統(tǒng)的一次工業(yè)技術(shù)的變革。智能化二次設(shè)備系統(tǒng)的配置發(fā)展定會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行、維護(hù)和管理方面的改變，因此，要重視變電站相應(yīng)設(shè)備的安裝質(zhì)量管理和控制，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。具體進(jìn)行施工管理中，要重視變壓器的安裝，也要關(guān)注其他設(shè)備及細(xì)節(jié)管理和控制，并進(jìn)行必要的檢查和記錄，以方便未來維護(hù)。并且也需要注重更多運(yùn)行、維護(hù)方面人才的培養(yǎng)和整體技術(shù)水平的提升，對(duì)變電站的二次管理更加完善提出了更高的要求。

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