康秀娟
国网宁夏电力有限公司检修公司 宁夏 银川 750001
摘要：随着我国科技、经济的快速发展，电力企业得到了极大进步，整体科技水平有所提高，同时加强了安全防护意识。变电站作为电力行业重要组成部分，关系到电力输送的稳定性，所以必须重视变电站整站二次设备就地化保护。本文基于整站就地化保护方案的特征，提出了各业务二次设备就地化安装技术方案，提出基于就地化二次设备“工厂化调试”和“更换式检修”的创新运维体系。采用此方案后，变电站整体保护功能性能提升，自动化功能高度集成，调试和运维更方便、更高效。
关键词：变电站;整站二次设备就地化;运维方案
引言
就地化保护是未来继电保护的重点发展方向之一，继电保护装置不依赖于合并单元和智能终端，无防护安装就地下放后电缆采样电缆跳闸，简化了中间环节，能有效提高保护速动性和可靠性。此前已经提出了线路保护、变压器保护、母线保护、故障录波系统等各种二次设备的就地化实现方案，并对就地化保护的应用方案进行了经济性比较，探索了变电站整体二次设备就地化后的系统网络架构，就地化无防护安装继电保护装置已在多个变电站挂网运行。但是以上的研究和实践仅限于变电站的某个间隔某个业务，没有从全站和整体二次业务考虑，进行技术风格的统一和业务集成优化。基于此，本文将对变电站整站二次设备就地化及运维方案进行了深入研究，以供参考。
1就地化二次设备整站技术方案研究
1.1整站保护就地化方案
继电保护是电网安全的第一道防线，保护“四性”的要求不能降低，继电保护的设备配置和网络架构相对独立。就地化保护装置主要包括线路保护、变压器保护、母线保护等继电保护装置。整站就地化保护方案具备以下特征：（1）保护电缆采样电缆跳闸。保护装置具备模拟采样功能，电缆直接采样电缆跳闸，保证了可靠性和速动性。（2）保护就地化安装。保护装置采用小型化、高防护、低功耗设计，实现就地化安装，缩短信号传输距离，保障主保护的独立性和速动性。（3）元件保护专网化。变压器保护和母线保护通过分散采集各间隔数据，装置间通过双环网光纤直连，形成高可靠无缝冗余的内部专用网络，保护功能不受变电站SCD文件变动影响。差动保护采用“全主式”的功能布局，每个子机都是主机，这样既通过差动保护实现主保护原理优越性，又实现了主变各侧分布采样和跳闸。（4）保护信息专网化。智能管理单元集中管理全站保护设备，既作为就地化保护的人机接口，又作为保护与变电站监控的接口，采用标准通信协议，实现保护与变电站监控之间的信息共享。
1.2整站自动化业务就地化方案探索
变电站自动化业务主要包括间隔测控装置、PMU等，间隔测控装置包括线路测控装置、主变测控装置、母线测控装置等类型。间隔测控直接面对一次设备，采集电流电压等模拟量和开关、刀闸、机构的位置、告警信息，发出开关、刀闸的控制命令，有很明显的间隔属性，适宜按间隔就地化布置。测控功能、PMU功能在数据采样、信号调理、数据运算处理等方面存在很多相同的需求，可以提炼集中量测共性技术，经过数字处理算法的融合和优化，在高性能硬件平台上集成。
1.3整站其他业务就地化方案探索
电能计量装置配置点分为结算点、考核点(有可能转化为结算点)、监测点。结算点按要求必须采用独立的计量表计。考核点如果存在转化为结算点的可能，那么其配置及管理要求等同结算点，要求采用独立表计。监测点要求具备正反向有功、四象限无功、事件记录、电量循环上报站控层电能量采集终端等功能。监测点计量业务只作监测用，可以集成于就地化基本测控装置。
就地化基本测控装置通过计量认证后，可完成监测点计量功能，且就地下放后，计量电缆缩短有助于提高测量精度。
2就地化二次设备运维方案研究
2.1工厂化调试方案
应用“工厂化调试”方案后，整站就地化二次设备集中调试工作在调试中心完成。调试中心一般在省级检修公司设置，模拟变电站实际环境完成变电站现场调试，实现整站就地化二次设备联调和单装置调试，使就地化二次设备具备现场即插即用的条件，简化现场调试工作，提升工作效率。工厂化调试通过仿真测试平台实现。仿真测试平台包含管理单元、模拟机(模拟IEC61850SV和GOOSE报文)、模拟量输出功放、I/O接口及网络交换机等，依据现有作业指导书的内容开展就地化二次设备的自动闭环测试，并出具测试报告。仿真测试平台测试二次设备的采样精度，校验虚端子正确性、保护动作定值和动作时间。另外，仿真测试平台支持基于电气接线形式的图形化仿真测试，可任意设置故障，基于电网(暂态)故障计算实现数字化仿真。仿真系统模拟全站的开关刀闸设备和互感器类设备，设置模拟量和开关量的映射，实现虚拟变电站的电气特性。测试完成后，仿真测控系统应直接将被测结果以可视化形式展示，并自动生成测试报告。就地化二次设备仿真测试平台，最终可以实现模拟现场任一二次设备、测试任一二次设备，实现全站就地化二次设备集中调试，实现自动调试、自动检验。实现就地化二次设备单装置全检和部分检验。最终实现“工厂化调试”。
2.2更换式检修方案
为了适应现场快速检修响应的需求，在检修片区枢纽站或地市级检修公司设置检修中心。在检修中心设置备用装置库，当现场就地化二次设备检修和故障更换时，在检修中心对备用装置配置和测试后发往现场，现场经整组传动后即可投运，现场作业时间大幅缩短。更换式检修方案主要涉及装置标准化接口、配置文件备份技术、设备状态监测等关键技术。就地化二次设备采用标准化接口，实现各个厂家同种类型设备的互换，提升了安装效率。标准化航插接口实现“即插即用”，现场作业简单高效，减少了停电时间，提高了工作安全性；设备接线采用航空插头预制，安装简单，设备检修和故障更换时的安装时间大幅缩短，避免了误操作；基于标准化接口采用自动测试技术可提高设备调试效率。采用无液晶的就地化二次设备后，保护装置的状态监测功能集中在就地化保护智能管理单元完成，自动化装置的状态监测功能集中在监控后台完成。二次设备状态监测系统接收装置保护动作、告警信息、状态变位和监测信息，在线分析采集的各种数据信息，对收集到的数据进行过滤、分类、存储等，最终实现实时监视分析二次设备及保护信息专网的网络通信状态。二次设备状态监测系统能以直观的方式将智能变电站保护系统的运行状况反映给变电站运检人员和调度人员，为智能变电站二次系统的日常运维、异常处理及电网事故智能分析提供决策依据。
结束语
综上所述，随着就地化二次设备功能不断改进、性能不断完善以及在工程应用中运行管理经验的积累，整站二次设备就地化将是今后智能变电站重点推广应用的二次设备与技术。整站二次设备就地化将对变电站的运行、管理和维护带来巨大影响。技术的发展总是超前于管理经验的发展，后续高效可靠的运行管理模式需要经过长时间的运行考验和改进后才能固化，进而提高电网的安全可靠性和智能化水平。
参考文献
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