智能變電站的異常分析處理

摘 要：隨著電網(wǎng)的發(fā)展智能變電站越來越普及，智能化變電站運(yùn)維尤為重要，本文分析了智能變電站二次設(shè)備異常對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的潛在影響，總結(jié)了智能變電站主要二次設(shè)備異常的處理。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次設(shè)備;異常分析;處理

0 引言

變電站智能化是變電站的發(fā)展方向，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，智能化變電站越來越普及。由于智能化變電站信息采集、傳輸、處理、輸出完全智能化，其一次設(shè)備與二次設(shè)備之間采用光纖實現(xiàn)采樣值、狀態(tài)量、控制命令等信息的交換，各種二次設(shè)備之間采用通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)開關(guān)量、模擬量的交換。智能化的二次設(shè)備大量增多，二次設(shè)備異常特別是多個二次設(shè)備異常時，嚴(yán)重情況下可能會導(dǎo)致開關(guān)拒動或誤動，影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。為了防止異常發(fā)展成為事故，避免系統(tǒng)故障時事故擴(kuò)大化，有必要對智能化變電站二次設(shè)備異常進(jìn)行有效地分析，以便發(fā)生異常時能快速的正確處理。

1 智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上主要分為三個層次：即過程層、間隔層、站控層。從智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖不難看出，站控層由監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動機(jī)、服務(wù)器、站控層交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)分析儀以及一體化信息平臺構(gòu)成，其中重要設(shè)備如監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動機(jī)、服務(wù)器等是雙重化配置，站控層交換機(jī)有A網(wǎng)和B網(wǎng)。站控層的每套設(shè)備同時接A網(wǎng)和B網(wǎng)。間隔層由間隔層交換機(jī)、成套的保護(hù)裝置、測控裝置以及公用二次設(shè)備（如故障錄波器）等構(gòu)成。間隔層中雙重化配置的設(shè)備第一套對應(yīng)A網(wǎng)，第二套對應(yīng)B網(wǎng)。過程層由過程層交換機(jī)、合并單元、智能終端以及其它一次設(shè)備購成。其中合并單元、智能終端、過程層交換機(jī)也是雙重化配置，第一套對應(yīng)A網(wǎng)，第二套對應(yīng)B網(wǎng)。

2 智能變電站二次設(shè)備異常分析

網(wǎng)絡(luò)分析在智能變電站應(yīng)用廣泛，它不間斷無遺漏地記錄整個變電站各層網(wǎng)絡(luò)的通信報文。通過對這些報文的分析可以了解變電站各類設(shè)備的工作狀態(tài)，查找各網(wǎng)絡(luò)通信中存在的問題。若系統(tǒng)發(fā)生故障，調(diào)取故障時全站的通信報文，可以重現(xiàn)故障時的站內(nèi)各設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)通信的全過程，為故障分析提供很好的依據(jù)。由于它不間斷無遺漏地記錄全站通信報文，所以記錄的數(shù)據(jù)量很龐大，而存儲空間有限，當(dāng)記錄的數(shù)據(jù)容量達(dá)到設(shè)定值時，采用覆蓋歷史記錄的方式繼續(xù)記錄。因此當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，便于事后故障分析，變電站運(yùn)行值班員應(yīng)及時將故障前、故障過程中、故障后的記錄文件另外保存，以免被覆蓋。網(wǎng)絡(luò)分析儀是智能化變電站的輔助設(shè)備，它的異常、故障、死機(jī)或斷電都不影響站內(nèi)其它設(shè)備的正常運(yùn)行。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)生異常時變電站值班員應(yīng)先查明原因，設(shè)法恢復(fù)，必要時可重啟一次，若無法恢復(fù)，匯報領(lǐng)導(dǎo)派人處理。

合并單元主要功能是對互感器二次側(cè)電壓或電流采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過光纖輸出給相應(yīng)的保護(hù)裝置和過程層交換機(jī)。對于雙母線接線方式，PT合并單元還具備根據(jù)本間隔開關(guān)刀閘位置實現(xiàn)間隔電壓切換功能、根據(jù)母聯(lián)開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)實現(xiàn)母線電壓并列功能。合并單元異?；蚬收蠒r，相應(yīng)的保護(hù)裝置電壓或電流無法正確采樣，保護(hù)會閉鎖或誤動，過程層交換機(jī)GOOSE鏈路異常，故障錄波和相應(yīng)的電能計量無法正確采樣。母線PT合并單元異常或故障，相應(yīng)的母差復(fù)壓條件開放。合并單元異常或故障時，應(yīng)立即查明原因設(shè)法恢復(fù)，并匯報調(diào)度。若無法恢復(fù)，申請停用該裝置和相關(guān)保護(hù)。按照調(diào)度要求調(diào)整其余保護(hù)的運(yùn)行方式，并通知檢修。

智能終端主要基于GOOSE服務(wù)完成該間隔內(nèi)斷路器以及與其相關(guān)刀閘的操作控制和狀態(tài)監(jiān)視，接收、解析保護(hù)裝置、測控裝置等智能設(shè)備發(fā)出的GOOSE信息，經(jīng)由智能終端裝置解析判斷后，驅(qū)動開出觸點，實現(xiàn)斷路器和刀閘控制功能。通過智能終端裝置提供經(jīng)光電隔離的開入觸點，實現(xiàn)本間隔內(nèi)一次設(shè)備告警信息和其它狀態(tài)量的采集和監(jiān)視，并將這些告警信息和狀態(tài)量上送給保護(hù)裝置、測控裝置或過程層交換機(jī)。智能終端信號采集回路具有防止接點抖動的能力。智能終端異常或故障時，開關(guān)可能誤動或據(jù)動，相關(guān)聯(lián)的保護(hù)動作跳閘可能GOOSE鏈路中斷無法跳開或重合本開關(guān)，相關(guān)的測控裝置可能采集不到本間隔的遙信值，斷路器和刀閘可能無法操作。智能單元異?；蚬收希瑧?yīng)立即查明原因并設(shè)法恢復(fù)，同時并匯報調(diào)度。若無法恢復(fù)，申請停用該裝置和相關(guān)保護(hù)，退出智能終端出口壓板、斷路器、刀閘遙控壓板。按照調(diào)度要求調(diào)整其余保護(hù)的運(yùn)行方式，并通知檢修。兩套智能終端均停用時，此時設(shè)備上發(fā)生任何故障保護(hù)均無法出口，并可能引起失靈保護(hù)動作造成事故擴(kuò)大，因此須將一次設(shè)備陪停，不能遠(yuǎn)方操作的，應(yīng)就地停運(yùn)斷路器。

3 智能化變電站主要二次設(shè)備異常處理原則

為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，故障時斷路器可靠動作，智能化變電站保護(hù)都是雙重化配置，過程層和間隔層設(shè)備都是第一套對應(yīng)A網(wǎng)，第二套對應(yīng)B網(wǎng)，兩套之間相互獨立。一般情況當(dāng)單個二次設(shè)備發(fā)生異常時，電網(wǎng)仍能正常的可靠運(yùn)行，此時停用相關(guān)的二次設(shè)備即可，無需一次設(shè)備陪停。由于保護(hù)雙重化配置且相互獨立，合并單元影響保護(hù)采樣、過程層交換機(jī)影響保護(hù)啟失靈功能、智能終端影響保護(hù)出口，當(dāng)兩個及以上二次設(shè)備同時異?；蚬收希ɑ蛲Ｓ茫r可能會導(dǎo)致一次設(shè)備的兩套保護(hù)同時不能正常運(yùn)行，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障會事故擴(kuò)大化。當(dāng)兩個及以上二次設(shè)備同時異常停用或故障（或停用）時的處理原則是：當(dāng)主變保護(hù)、線路保護(hù)、母線保護(hù)兩套主保護(hù)同時不完善（采樣、功能、出口任一不完善）時，停役相應(yīng)一次設(shè)備。當(dāng)斷路器兩套開關(guān)失靈保護(hù)同時不完善（采樣、功能、出口任一不完善）時，停役該斷路器。

4 總結(jié)

本文簡單介紹了智能變電站的系統(tǒng)構(gòu)成;初步分析了智能化二次設(shè)備在電力系統(tǒng)中的作用以及智能化二次設(shè)備異常對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響;結(jié)合江蘇省智能化變電站500kV天目湖變實際運(yùn)行情況，總結(jié)了智能化變電站二次設(shè)備異常的處理原則;并以天目湖變500kV第四串為例，列舉了兩個及以上二次設(shè)備同時異?；蚬收希ㄍＳ茫r需要陪停的一次設(shè)備情況。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

姓名：謝玉玲（1975.08--），性別：女，籍貫：江蘇省南京人，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于北南京工程學(xué)院，現(xiàn)有職稱：助理工程師 ，研究方向：電力工程。