智能變電站的調(diào)控信號(hào)分析與精簡

張忠 何楊

【摘 要】隨著科技的發(fā)展，智能變電站也得到迅速發(fā)展。智能變電站通過應(yīng)用先進(jìn)、環(huán)保、可靠的裝備，以及信息網(wǎng)絡(luò)化、信息共享化的標(biāo)準(zhǔn)要求，可以完成對(duì)信息的自動(dòng)采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測的目的。同時(shí)，智能變電站還能按照需求對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)和在線分析，協(xié)同互動(dòng)等，對(duì)電網(wǎng)的未來發(fā)展有一定的方向性指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；調(diào)控信號(hào)；分析；精簡

近年來，我國電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，伴隨著相應(yīng)的故障問題以及異?，F(xiàn)象，需要通過智能變電站的調(diào)控信號(hào)進(jìn)行分析，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并采取相應(yīng)的措施調(diào)整，保證供電的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。

一、智能變電站結(jié)構(gòu)概況

目前的智能變電站主要結(jié)構(gòu)為“三層兩網(wǎng)”，即站控層、間隔層、過程層，站控層網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)。

站控層主要是由站級(jí)監(jiān)視控制系統(tǒng)、站域控制、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等組成，可以對(duì)智能變電站內(nèi)的所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制和信息互換，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)、監(jiān)視控制、封閉操作、信息保護(hù)等目的。間隔層主要由繼電保護(hù)裝置、測控裝置、故障錄播等組成，對(duì)變電站有保護(hù)、監(jiān)視運(yùn)行和操作控制作用。過程層主要由智能終端設(shè)備和合并單元組成，可以完成采集電壓電流信號(hào)的要求，還能采集一次設(shè)備告警及設(shè)備操作，對(duì)變電站有一定的控制作用。

站控層和間隔層之間用來進(jìn)行信息交換的網(wǎng)絡(luò)就是站控層網(wǎng)絡(luò)，適用于監(jiān)視和控制站域。間隔層設(shè)備和過程層設(shè)備進(jìn)行信息互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)就是過程層網(wǎng)絡(luò)，使用過程中要考慮網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。

二、智能變電站的調(diào)控信號(hào)分析

（一）過程層設(shè)備信號(hào)

通常情況下變電站會(huì)將電流、電壓等模擬信號(hào)傳到保護(hù)、測控裝置，這一過程通過二次電纜輔助進(jìn)行，同時(shí)保護(hù)及測控的控制命令傳輸?shù)綌嗦菲饕彩峭ㄟ^二次電纜實(shí)現(xiàn)。智能變電站有所差異，主要根據(jù)合并單元格的方式把TV于TA的相應(yīng)二次模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為成光信號(hào)，有光纖作用上傳于間隔層[1]。另外，間隔層控制命令同樣利用光纖傳輸，到達(dá)智能終端，對(duì)斷路器進(jìn)行控制，這就使得智能變電站裝置較多。

智能變電站中的合并單元和智能終端都存在著“裝置異?！焙汀笆щ姼婢眱蓚€(gè)硬接點(diǎn)信號(hào)如果出現(xiàn)異常，就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的警告，防止出現(xiàn)較嚴(yán)重的危險(xiǎn)事故。智能終端咳根據(jù)實(shí)際情況定義信號(hào)，對(duì)于人員調(diào)控，排除故障有重要作用。

（二）間隔層設(shè)備信號(hào)

智能變電站的正常運(yùn)行中要注意光纖鏈路狀況和數(shù)據(jù)傳輸狀況，因此間隔層出現(xiàn)的保護(hù)以及測控裝置中會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的特有信號(hào)，用來檢測鏈路和數(shù)據(jù)傳輸。

（三）過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)信號(hào)

智能變電站中的過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行尤為重要。這兩種網(wǎng)絡(luò)中有交換機(jī)硬接點(diǎn)信號(hào)，會(huì)對(duì)裝置出現(xiàn)異常，失電時(shí)告警方面有較大作用。不過光纖鏈路信息及數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼＿M(jìn)行，還是需要通過保護(hù)、測控等裝置發(fā)出的信號(hào)才能進(jìn)一步判定。

三、智能變電站的調(diào)控信號(hào)精簡

（一）規(guī)范信號(hào)

就目前電力系統(tǒng)的技術(shù)而言，尚未存在專業(yè)的應(yīng)對(duì)智能變電站規(guī)范喜好的措施，不過有相關(guān)的線路保護(hù)的方式，可以精調(diào)控信號(hào)，對(duì)智能變電站的信號(hào)進(jìn)行篩選、分類與合并。當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，可以從SV數(shù)據(jù)異常和鏈路中斷以及GOOSE數(shù)據(jù)異常和鏈路中斷信號(hào)來判斷。

（二）明確目標(biāo)信號(hào)

確定目標(biāo)信號(hào)是精簡智能變電站調(diào)控信號(hào)的重要部分，合并單元以及智能終端在自檢告警的情況下，能夠發(fā)現(xiàn)過程層網(wǎng)絡(luò)的異常準(zhǔn)考，當(dāng)網(wǎng)口出現(xiàn)中斷時(shí)，就會(huì)使得過程層設(shè)備出現(xiàn)“裝置異?！钡男盘?hào)。這種情況下，智能變電站的相應(yīng)設(shè)備會(huì)進(jìn)行保護(hù)，測控裝置同時(shí)發(fā)出“鏈路中斷”或者是“數(shù)據(jù)異?！钡认嚓P(guān)信號(hào)。因此，過程層設(shè)備中出現(xiàn)的硬接點(diǎn)信號(hào)只需要明確“失電告警”和“裝置異?！奔纯?。分析過保護(hù)、測控裝置的二次結(jié)構(gòu)后，就可以探索出相應(yīng)的鏈路。在各個(gè)鏈路分別獲取“數(shù)據(jù)異?！币约啊版溌分袛唷钡男盘?hào)，就能基本上確定目標(biāo)信號(hào)[2]。在220kV線路中，智能確定目標(biāo)信號(hào)需要有相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用，因此，必須有專業(yè)的人員按照程序進(jìn)行確定，以便使得供電狀況更加具有安全性、可靠性。

（三）具體措施

智能變電站的保護(hù)和測控裝置中，是不能直接得出相關(guān)的“數(shù)據(jù)異?！焙汀版溌分袛唷毙盘?hào)，要想得到這些信號(hào)，還需要通過具體的措施進(jìn)行。首先需要在原始調(diào)控信號(hào)基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸惻c合并，對(duì)于出現(xiàn)的所有可能會(huì)造成鏈路中斷的信號(hào)進(jìn)行分類，再合并，最終可以得到“鏈路中斷”的信號(hào)。這種方式也是在智能變電站中較為常用的一種方式，準(zhǔn)確性也相對(duì)較高。同樣的，可以將出現(xiàn)的多有可能會(huì)造成數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象的信號(hào)進(jìn)行分類再合并，最終得出“數(shù)據(jù)異?！钡慕Y(jié)果。在220kV線路中，這種得出“數(shù)據(jù)異常”和“鏈路中斷”信號(hào)的方式經(jīng)常應(yīng)用。

（四）精簡跨間隔層保護(hù)裝置信號(hào)

智能變電站中，間隔層保護(hù)裝置信號(hào)也是重要的一部分。母差保護(hù)和主變保護(hù)的信息主要來自不同的間隔層，另外起到控制作用的斷路器通常也來自于間隔層。因此，精簡跨間隔層保護(hù)裝置，得到相應(yīng)的信號(hào)有利于智能變電站的正常運(yùn)行[3]。具體方式是先將與之有關(guān)聯(lián)的信號(hào)進(jìn)行合并處理，得出“數(shù)據(jù)異?！焙汀版溌分袛唷保S之對(duì)出現(xiàn)同等結(jié)果的信號(hào)按照同樣的方式進(jìn)行合并，就可以達(dá)到精簡跨間隔層保護(hù)裝置信號(hào)的目的。比如正常情況下，220kV線路上的母差保護(hù)，當(dāng)其中一套保護(hù)中的一個(gè)間隔到母差的電流鏈路出現(xiàn)中斷的情況，這套保護(hù)就會(huì)隨之封閉。因此就可以在這套母差保護(hù)到任何一個(gè)間隔中出現(xiàn)的具有相同特征的鏈路中斷進(jìn)行合并，組成一個(gè)“鏈路中斷”的信號(hào)。

四、結(jié)語

綜上所述，電網(wǎng)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大的同時(shí)，對(duì)智能變電站的要求越來越高，做好精簡調(diào)控信號(hào)尤為重要。在日常工作中，要逐步積累運(yùn)行智能變電站的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)規(guī)律，規(guī)范智能變電站的調(diào)控信號(hào)，為電網(wǎng)的安全、可靠提供依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡九龍， 楊昀， 徐銀鳳，等. 智能變電站的調(diào)控信號(hào)分析與精簡[J]. 湖南電力， 2013（s2）：10-12.

[2]林凡靖. 智能變電站信號(hào)調(diào)控處置分析[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2017（13）：22-23.

[3]杜潔敏. 智能變電站故障診斷模型和恢復(fù)策略的研究[D]. 華北電力大學(xué)（北京）， 2016.