研究高压智能变电站自动化设备的调节及运行维护

2016-08-10贺斌

大科技 2016年30期

关键词：控层调试变电站

贺斌

（国网黄石供电公司检修公司变电运维一班湖北黄石435000）

研究高压智能变电站自动化设备的调节及运行维护

贺斌

（国网黄石供电公司检修公司变电运维一班湖北黄石435000）

智能变电站自动化系统是电网公司随着科技不断提升智能化发展的必然产物，它是电网建设中不可或缺的构成部分，随着智能化全国的普及，变电站运行水平也不断提高，可其设备的调节与维护未都全面跟上，使有点地区的运行维护过程会出现一些问题，为了使电网更好的发展和运行，本文就智能化设备的调教和运行维护进行一些分析总结，以供参考。

自动化系统；设备调节；运行维护

前言

随着电网改革的不断推进，电力系统主要向智能变电站自动化发展，它是电力用户与电厂间的接连因素，增强了复杂信息交互的概率，这就是不同于传统变电站的特别之处。在我国电网系统的建设与设计过程里，变电站是输电、配电和发电过程中极其重要的环节，对整个电力供应网络运行的安全性和有效性具有非常重要的意义，所以把握智能变电站自动化设备的调节与维护，就成为发展电网系统的一项重要工作。

1 智能变电站建设意义

智能变电站的建设充分体现了数字化的设计理念，即一次设备智能化和二次设备网络化，同时节省了变电站的整体设计内容，降低了建设和运行的成本。一次设备智能化主要体现在电子式互感器和智能断路器的应用，有效地对其智能化控制减少变电站占地面积和电磁式CT饱和问题；应用合并器解决数据采集设备重复投资问题；利用网络替代二次电缆，有效解决二次电缆交直流串扰问题，采用通讯网络进行数据采样以及运行状态和控制命令等信息的交换。二次设备网络化主要体现在系统结构的三层两网，三层为站控层、间隔层、过程层，层间设备运行由系统层和过程层两层网络予以连接。站控层和间隔层以基于IEC61850标准的互联互操作为重心来实现数据共享，过程层则要以可靠性和稳定性为首要设计原则。同时，智能变电站拥有集约化、网络化、智能化的自动化运行系统功能，主要包括自动故障分析系统、程序化控制与系统联锁、设备健康状态监测系统、无人巡视支撑平台等，这些系统降低了智能化变电站日常运行维护的难度及工作量。

图1

2 智能变电站技术特点

2.1 基本结构

上面我们提到自动化设备系统结构分为三层，分别是站控层、间隔层以及过程层。站控层主要涉及监控主机、通信控制机、调制解调器这些方面，具有在线编程功能、自主分析故障功能、依据需求智能提供数据的功能等；间隔层是进行智能化保护和监测的，在促进站控层与过程层通信基础上也可以依据需求实现通讯的功能，同时可以采集分析运算统计数据，相对一般站控层突出了优先化、高级化的特点，对站控层的信息进行优化分类，使智能变电站的系统更安全；过程层就是智能变电站中的一次设备或二次设备，它具有输入或输出开关量的功能，可以操作控制系统，也可以检测设备工作中的相关信息。

2.2 技术特点

高压智能化设备在操作时使用顺序控制方法可以获得很多优势，例如可以是实现区域监控中心站的管理模式；可以接收到来执行监控、调度中心和当地后台发出的控制指令，并进行设备控制直接形成的图像界面可以远端可视化操作目标。状态监测和诊断系统可以直接评估被监测设备的使用情况及剩余使用年限，它是变电站设备的一种综合性的故障诊断系统。

智能变电站监控系统上一般都装有智能告警及事故信息综合分析决策系统。它可以实现智能告警和事故分析决策，根据系统内告警因素的分析自动查到故障原因并处理。基于变电站的逻辑及推力模型，可以分类告警信息和过滤信号，直接在线实行分析推理变电站的运行情况对出现的故障自动报告并提出解决方案，为主站分析决策提供了事件信息。

3 智能变电站的调节流程

为了保障调节工作的顺利展开，在调试之前，确保调节中所用的仪器及电气设备安装完毕相关的技术文档齐全，调试中使用的仪器、仪表标准值达到智能变电站测试技术标准后才才可以进行调试。由调试负责单位组织成立现场调试工作组，根据自动化系统工程要求编写现场调试方案和调试报告，现场调试人员应详细记录调试数据及内容，调试完毕整理现场调试报告向建设、运行单位移交资料，最后进行带负荷试验。

4 现场调节内容

4.1 安装现场调试

根据安装现场环境，进行上电调试。确保上电正常、通讯正常，系统软硬件设备基本配置正常，系统的各结构层设备之间配接及现场配接均完全正确；第三方设备及子系统在上电后，其配置安装均能够满足智能变电站自动化系统的技术要求，运行达标才为正常；站控层借入第三方设备，检查相关文档文件名之间是否一致，运动点表是否正确，保证各功能界面与数据库运行正常，网络通讯、交互信息正常；对间隔层内的各单位智能设备依据工作标准要求展开参数配置；间隔层设备组功能调试需要配置好各单位智能设备工程标准的参数，并依据环境模拟对设备调试，来观察是否满足综合系统对设备相应功能的要求。

4.2 自动化设备运行调试

在调试工作开展之前，需对光纤裕度检测、网络物理连接正确性确认等进行测验工作，并且对站内装置的绝缘性能、外观、装置配置、供电电源等项目做出检查，来保证调试工作能够顺利开展。

4.2.1 调节通用测试

利用数字式维护测试仪施加装置上的遥信量，来保证设备的SOE时间对时精度要≤1mm。确认检查装置能够准确接收GOOSE报文以及报文格式是否正确，再检查装置的GOOSE开处开入功能是不是正常。查验采样报文格式及装置的功能是否达到相关要求。检修压板投入后查看设备发出的传输报文是否属于有效的检修状态。

4.2.2 调节功能测试

自动化设备的功能调节测试有：保护功能、故障录波装置、测控功能、网络分析功能、故障信息系统、智能终端。

4.2.3 系统调节

全站对时时钟系统调试、GOOSE验证、电磁换向阀验证；测控系统、远动系统调试；保护动作信息的采集测试。

4.2.4 全站整体调试

投入运行全部装置，模拟故障令保护设备运作，对GOOSE出现跳闸报文做检查，测试网络负荷，检测各装置不存在丢帧现象以及无死机现象。

5 智能变电站运维中存在的问题和调试过程中的注意事项

5.1 智能变电站运行维护中存在的问题

一般情况下，传统的变电站信号传输采用的是一种点对点的传输方法，虽然这种方法的信息综合能力差，但是它的安全性较高，可以很好的避免信号被攻击。而智能变电站的型号采用的对等通信方式，它可以把设备的信息都综合在局域网中，方便在运行维护时的数据分析，不过这种方式的安全性较传统的差一些。由于取消了点对点的接线模式，系统的隔离措施就显得不到位，只能通过软件隔离，所以在智能变电站里我们多要注意网络安全的问题了。对于运行的环境问题我们也要多加注意，由于智能变电站是使用了大量的智能检测设备，通过采用交换机与计算系统同时进行工作，这就导致了电能消耗较大，容易产生过热现象，增加了运行故障的发生几率。

5.2 自动化设备调试过程注意的问题

由于受到了通道条件的限制，在工厂验收之前就应安排好厂站与主站自动化系统的通信规约调节，减少主站和厂站联调时间进度的耗费，这样才能及时的发现问题与寻找解决的方法，给现场的联调争取更多时间。应该严格控制每个阶段各个单元的程序文件与配置文件版本，避免出现因版本不一致而造成混乱；将每个设备的装置能力描述文件和系统配置文件等的做好备份，这样就可以避免在调试出现问题的时候无法进行问题的分析与系统恢复。现在的变电站都有电能量计费系统，在条件允许的情况下最好使用数字方式引用于电能量计费系统。因为如果采用拨号运行的方式，收集终端经常会出现数据质量差的问题，并且这种方式下终端没有防雷保护，端口也容易被雷击坏，所以我们通常采用数字方式，数据的质量也能够有一定的保障。