智能變電站運(yùn)行探討

黃銅根

摘要：變電站是一種重要的發(fā)電設(shè)備，是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，是電力部門與用戶之間重要的聯(lián)系紐帶?；谏鐣l(fā)展中對于電能的需求越來越大，以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)隨之發(fā)生了很大變化，在科學(xué)技術(shù)的推動下，智能變電站技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到了廣泛應(yīng)用，為電力電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動力支持。

關(guān)鍵詞：智能變電站;三層兩網(wǎng);GOOSE跳閘;

近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行了升級改造，逐漸應(yīng)用智能化設(shè)備來對電網(wǎng)進(jìn)行管理。隨著智能電網(wǎng)概念提出而一并提出的，作為智能電網(wǎng)的智能變電站第一環(huán)節(jié)出現(xiàn)的，是智能電網(wǎng)的一個最重要、最關(guān)鍵的“終端”，承擔(dān)為智能電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)和控制對象的功能。

一、智能變電站的特點(diǎn)

1.“三層兩網(wǎng)”式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

三層：站控層、間隔層、過程層。

兩網(wǎng)：站控層網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)

站控層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用雙星型冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 站控層交換機(jī)按照設(shè)備室或電壓等級配置，應(yīng)冗余配置。站控層 交換機(jī)采用100Mbps電（光）接口，對于長距離傳輸?shù)亩丝趹?yīng)采用光 纖以太網(wǎng)口。站控層交換機(jī)宜采用24個RJ-45電接口，其光口數(shù)量根 據(jù)實(shí)際要求配置。

間隔層主要設(shè)備包括各種保護(hù)裝置、測控裝置、智能錄波器、安全 自動裝置、電能表等，其主要功能是各個間隔過程層實(shí)時數(shù)據(jù)信息 的匯總;完成各種保護(hù)、自動控制、邏輯控制功能的運(yùn)算、判別、 發(fā)令;完成各個間隔及全站操作聯(lián)閉鎖以及同期功能的判別;執(zhí)行 數(shù)據(jù)的承上啟下通信傳輸功能，同時完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò) 通信功能。

過程層應(yīng)采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各電壓等級的過程層網(wǎng)絡(luò)宜獨(dú)立配置; 過程層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)相互獨(dú)立;當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)異常或退出時，不應(yīng)影響 另一個網(wǎng)絡(luò); 任一套裝置不應(yīng)跨接雙重化配置的兩個過程層網(wǎng)絡(luò)。

2.采樣，GOOSE跳閘

電流、電壓為常規(guī)采樣，開入、開出為GOOSE網(wǎng)傳輸，保護(hù)屏、測控屏內(nèi)二次電纜大大減少。

1.“雙網(wǎng)雙冗余”的過程層網(wǎng)絡(luò)

雙網(wǎng)（A網(wǎng)、B網(wǎng)）完全獨(dú)立，雙冗余（A1網(wǎng)、A2網(wǎng)、B1網(wǎng)、B2網(wǎng)）進(jìn)一步保證網(wǎng)絡(luò)的可靠

2.A網(wǎng)、B網(wǎng)完全獨(dú)立，任何設(shè)備不能跨A網(wǎng)、B網(wǎng)

110kV主變保護(hù)采用雙重化配置（兩套PCS-978保護(hù)裝置），無單獨(dú)的非電量保護(hù)裝置，非電量保護(hù)集合在本體智能終端（兩套PCS-222保護(hù)裝置）

3.壓板的變化

（1） 保護(hù)屏硬壓板數(shù)量大大減少，像主變保護(hù)屏只有檢修壓板和保護(hù)遠(yuǎn)控投入壓板

（2） 功能壓板取消，改為軟壓板

（3） 原先的保護(hù)屏出口硬壓板分散放置在各自的智能終端柜

（4） 測控裝置的遙控出口硬壓板也放置在各自的智能終端柜

4.新設(shè)備的運(yùn)用

智能終端、本體智能終端、智能遠(yuǎn)動機(jī)、智能錄波器、智能運(yùn)維系統(tǒng)在新設(shè)計的智能變電站中逐步推廣應(yīng)用。

3.智能站對各專業(yè)的影響

檢修專業(yè)：基本無變化

運(yùn)行專業(yè)：檢修機(jī)制、壓板、安措等差異，對運(yùn)行專業(yè)有一定的影響。

繼保專業(yè)：由看藍(lán)圖轉(zhuǎn)變?yōu)榭碨CD、虛端子表通過量電位查找缺陷、測出口轉(zhuǎn)變?yōu)樽OOSE、MMS報文

二、智能變電站新技術(shù)的應(yīng)用

1、南網(wǎng)新設(shè)備----智能錄波器

集成了故障錄波、網(wǎng)絡(luò)記錄分析、二次系統(tǒng)可視化、智能運(yùn)維功能的設(shè)備

由管理單元與采集單元組成。

智能錄波器充分利用智能站全站資源共享的優(yōu)勢，功能強(qiáng)大，但目前沒有主站，診斷的異常信號不送后臺，只能在管理主機(jī)查看。若以后站內(nèi)工作無智能錄波器屏工作地點(diǎn)，就不能查看智能錄波器。

所以我們在站內(nèi)增加一套KVM設(shè)備、一臺顯示器放在主控臺，一方面方便查看變電站內(nèi)二次虛實(shí)回路（相當(dāng)于常規(guī)站看藍(lán)圖），另一方面查看站內(nèi)有無異常信號。

2、南網(wǎng)新技術(shù)----告警直傳

現(xiàn)有方式，變電站內(nèi)信號上送通過IEC 101專線、IEC104網(wǎng)絡(luò)通道，子站有遙信變位，遠(yuǎn)動機(jī)通過四遙點(diǎn)表轉(zhuǎn)發(fā)，主站看到變電站內(nèi)信號。

告警直傳通過專用DL476規(guī)約通道直傳變電站內(nèi)所有后臺信號，不局限于四遙點(diǎn)表遙信

3、南網(wǎng)新技術(shù)----遠(yuǎn)程調(diào)閱

現(xiàn)有方式，調(diào)度監(jiān)控人員通過主站系統(tǒng)關(guān)聯(lián)遠(yuǎn)動上送的遙測、遙信量查看站端信息，仍依托于IEC 101、104遠(yuǎn)動通道。新技術(shù)應(yīng)用后主站系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程瀏覽客戶端來監(jiān)視變電站全景信息。調(diào)度監(jiān)控人員可以直接調(diào)閱變電站內(nèi)全景信息（與站端后臺監(jiān)控畫面一致），實(shí)時監(jiān)控站端畫面，提高運(yùn)維效率。

4、南網(wǎng)新技術(shù)----智能告警

根據(jù)各專用業(yè)務(wù)規(guī)則對原始告警信息進(jìn)行甄別和處理，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行故障或異常信息的智能分析診斷，為調(diào)度監(jiān)控人員提供高效、直觀的告警信息和輔助決策依據(jù)。變電站內(nèi)出現(xiàn)故障，變電站直接向主站上送大量信號，調(diào)度人員需要分析大量信息，主觀判斷是什么故障。

5、CID文件

一個置于變電站通訊網(wǎng)中的智能設(shè)備，除了本身可獨(dú)立運(yùn) 行外，還需要與其他智能設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以完成自身 的某些功能，或者輸出數(shù)據(jù)供其他智能設(shè)備使用，那該智 能設(shè)備如何才能知道與其他智能設(shè)備交換些什么數(shù)據(jù)？我 們可以通過變電站配置描述語言（Substation Configuration description Language）工具對裝置ICD模 型文件予以配置，主要包括MMS、GOOSE、SMV部分，告知智 能設(shè)備需要與外界交換那些信息，那么這個經(jīng)過SCL工具配 置過的文件稱之為經(jīng)過配置的智能設(shè)備描述（Configured IED Description）文件，簡稱CID文件，它是對ICD文件的 一個擴(kuò)充，不僅包含IED的功能描述，同時還包含了數(shù)據(jù)交 換信息、報文控制信息等。

總結(jié)

與常規(guī)站相比，智能站的維護(hù)、安措、配置文件管理等都存在一些差異，需要我們積極探索和總結(jié)。智能變電站是未來一個較長時期廣東電網(wǎng)公司規(guī)劃設(shè)計的重點(diǎn)項(xiàng)目，作為一線運(yùn)行人員務(wù)求做好運(yùn)維工作，不斷收集和反饋智能變電站技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)的問題和解決措施，為進(jìn)一步優(yōu)化智能變電站運(yùn)行做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)！

參考文獻(xiàn)

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