智能站二次设备的运行分析

董百强　杨琳

摘 要：比较了智能变电站与常规站的管理和结构特点，深入研究了二者的差异以及智能变电站二次设备运行的调试、维护等相关问题，并且提出了几点建议，以期对实际工作起到一定的指导作用。

关键词：智能站；常规站；二次设备；现场调试

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0022-02

智能变电站二次系统与常规站最大的区别在于信息的采集方式、设备集成度和数据的传输方式，智能变电站二次系统对改、扩建安全风险控制的要求很高，检修难度也很大。那么，如何提高智能站的运行、维护水平和运维风险的管控水平就成了当务之急。只有从二次设备专业管理环节入手，整合、优化资源，探索运维管理模式，才能够找到行之有效的解决方式。

1 智能站和常规站二次系统结构特点比较

1.1 智能变电站二次系统结构特点

设备间基于 IEC61850 协议以统一的模型进行通信是智能变电站的基础。智能变电站在逻辑功能上由站控层、间隔层和过程层三层设备组成，并以太网分布、分层和开放式的方式连接。二次系统体系分为“三层两网”结构，即将包含保护装置、测控装置、故障录波装置等的间隔层设备和包含监控系统、故障信息系统、站控层网络交换机等的站控层设备用站控层网络（MMS网）来实现连接；将包含合并单元、智能终端和过程层网络交换机的过程层设备和包含保护装置、故障录波装置等的间隔层设备用过程层网络来实现连接。

1.2 常规变电站二次系统结构特点

采用单元间隔的布置形式，用电缆实现信号的传输和控制功能是常规变电站二次系统的结构特点，为此也就导致了设备之间的信息是相互独立的，输入的信息无法共享，装置间缺乏功能优化和整体的协调性。

1.3 智能站和常规站的比较与思考

智能变电站与常规变电站相比，其优势首先在于使用了大量诸如电子式互感器、智能终端、交换机、合并单元、智能保护等数字、网络设备；其次，用光纤和网络代替了以往清晰可见的二次回路来传输信息。由于智能站二次系统配置和整体架构发生了变化，因此，相应的运行和管理方式也必须改变。例如，由于工具和图纸的变化导致了运行、调试人员知识和技能的“盲区”，也就是我们通常所说的“设备智能人弱智”，为设备和电网的安全运行带来了潜在的危险。

2 智能站二次设备的运行和维护分析

2.1 二次设备的现场调试

智能变电站二次设备的调试由系统级集中测试和现场调试两部分组成，系统级集中测试是在实验室或系统集成厂内完成的；而现场调试保证了智能变电站的安全运行。因此，智能变电站二次设备调试的这两部分互相依托、相辅相成、缺一不可。

智能变电站的联调测试，即系统级集中测试，它是指将相关设备按照现场工程配置并进行工程应用测试。联调测试应该在实验室或系统集成厂内完成，通过测试数字动膜、时间同步、信息安全、网络性能、通信协议等项目，提前发现设备本身的技术性能、网络以及图纸本身存在的问题。

2.2 二次设备的运行和维护分析

二次设备具有监视、控制、保护、测量、调节智能化变电站的重要作用，采用原有检查传统变电站的方式已不能满足现代电力的发展要求，因此，必须对二次设备的运行和维护提出更加具体和严格的要求，并培养大量具有专业技能的工人。

2.2.1 智能站的配置和管理

在智能站中，实现智能设备之间联系的关键工具是配置软件，配置软件所实现的功能类似于常规变电站中安装人员利用工具按照图纸施工、接线的过程，由此可见，仅利用操作配置软件就可以对设备和网络进行智能的关联配置和下装等过程。而在常规变电站中，有些类似于人体神经系统的二次回路在智能站中即为软件配置完成后形成的SCD、CID配置文件。换而言之，智能站二次回路的调试就是验证SCD、CID配置文件能否正确生成的过程。

当然，这些配置文件通常在现场调试或在条件发生改变的情况下需要作出相应的修改，那么，问题也就随之产生了，如果随意修改SCD配置文件，就会造成文件版本过多，出现混乱等现象，这样对智能变电站的正常运行影响很大。因此，如果要修改配置文件，就必须保证设备厂家、集成商、设计院等相关各方积极参与、共同努力，最后协商决定。同时，运行单位必须建立责任到人的管理机制，并建立配置文件档案，遵循“不乱改、不遗漏、源端修改、过程受控”的原则。

2.2.2 智能站监控系统的运行和维护

智能变电站的优越性已然很明显，但是为了保证智能变电站的安全运行，其监控系统显得至关重要。智能变电站与常规变电站相比也有其独特的地方，具体表现为采用了DL/T 860 系列通信标准，采用了SCD配置文件，并且导入了装置的CID文件。因此，智能站监控系统的运行维护十分重要，在维护中必须做到：①正确配置SCD文件集、MMS数据集，且必须加强版本管理。②为保证站控层 GOOSE消息的可靠性，必须正确配置逻辑闭锁，同时要验证全站的逻辑闭锁功能。③结合实际的操作功能检查全站SCD配置文件，确保现场测控的精度。④变电站的程序化操作必须满足单间隔、多间隔等诸多要求。⑤必须进行合理的检测。通常，检测的方式有两种，即通过数字化测试仪加量的方式和通过常规测试仪加合并器输出的方式。

2.2.3 智能站保护设备的运行和维护

现代科技的飞速发展，尤其是交流数据的数字化、开关的智能化、光纤网络的应用等技术的全面发展，使智能化变电站取得了很大的进步。同时，我们也改善了变电站的保护装置，不仅在结构上进行了改善，而且在实现方式上也进行了革新，因此，保护设备的运行和维护也就相应地发生了变化，主要体现在以下几方面：①传统变电站传输各种信息都是通过电缆实现的，而智能变电站传输信息则采用光纤，那么就必须满足光纤合理、安全、可靠的相关要求。②智能变电站信息的保护非常重要，必须避免因设置信息丢失而造成设备异常的情况，这就要求备份保护装置等智能组件的参数设置。③通常保护装置采样异常时，首先可能的原因是光纤的连接或合并单元异常，其次是数据集中器异常，最后是数据采集器及本体异常，总之，

问题多发、不易定位，需逐项检查。④智能化变电站保护装置的诸多特点决定了其还有许多薄弱环节，例如，光线点对点或组网传输保护装置所需的开入、开出量，其状态只能观察，不能测量，这就给运行分析带来了巨大的困难；为了满足大量信息的传输，智能化变电站的保护装置设置了大量的控制投退类压板，容易导致操作不当的情况。⑤室外智能终端箱需要保证定温（5～50℃）、定湿（<75%），因此，必须加装温度、湿度控制装置。

3 结束语

智能电网技术实现了电力系统的重大变革。本文通过对比、分析智能站和常规站的结构特点，得出了一些关于智能站发展的建议和思考。同时，从智能二次设备的运行、维护、配置和管理等方面入手，探讨了一些实际问题及解决方式，以期对智能站的建设、检修、监控、运行和管理起到一定的帮助和指导作用。

参考文献

[1]丁晓辉.智能变电站二次设备测试系统研究[D].新乡：河南师范大学，2013.

[2]孔海波.变电站继电保护二次回路的分析与研究[D].济南：山东大学，2013.

[3]李萼青.智能变电站二次系统调试方法研究[D].上海：上海交通大学，2013.

〔编辑：刘晓芳〕