黄华吉
广东电网有限责任公司揭阳供电局
【摘要】母线合并单元是智能变电站内的关键性元件之一，如母线合并单元故障或检修，将影响多间隔二次装置的正常运行，本文通过智能变电站母线电压合并单元不同配置方式的分析，指出了各种母线合并单元配置方案优缺点及注意事项，为今后智能变电站的设计、建设与运维提出可借鉴方案。
【关键词】 母线合并单元 间隔合并单元 级联 延时可测 过程层 交换机
1 前言
2004年国内开始推广应用IEC61860标准至今，智能电网的发展已取得了较多成就，智能变电站相关技术也取得较大进步，但母线合并单元的配置标准一直没有完全确定下来。由于母线合并单元是保护、测控及其他智能二次设备获取母线电压的关键设备，因此，母线合并单元配置的合理性、母线电压获得方法，将直接影响到智能变电站的可靠性与安全性，有必要进行针对性研究分析。
2现有母线合并单元配置方案分析
2.1 现有母线合并单元配置方案
以220kV电压等级为例，由于220kV侧线路及元件保护均按双套配置，且要求双套保护的交流采样回路完全独立配置，因此每段母线PT需配置2套对应的母线合并单元，每套母线合并单元接入对应保护装置可能需要的全部母线电压。此配置存在以下缺点。
假如1台母线合并单元退出，与其连接的全部间隔合并单元均失去母线电压，影响范围大；母线合并单元采用点对点方式与间隔合并单元连接，母线合并单元装置的小型化困难；母线合并单元采用点对点对点传输的母线电压信息，无法被第三方装置直接记录，不利于信息快速交换、事故分析及信息共享。
2.2 现有母线多合并单元优化配置方案
采用本改进方案，将母线合并单元1及母线合并单元2均按N套配置，单台母线合并单元接入间隔合并单元的数量为1/N，这样原方案母线合并单元的风险减小了N倍。
3母线合并单元切换配置方案分析
3.1 母线合并单元切换配置方案
以220kV电压等级为例，为减少单台母线合并单元的影响范围，在现有母线合并单元配置方案的基础上，一方面增加与双套配置保护配合使用的母线合并单元数量，另一方面增加间隔合并单元母线电压选择功能，即一台间隔合并单元能同时接收2台母线合并单元输出的相同母线电压信息，由间隔合并单元自主判断并选择使用品质满足要求的这台母线合并单元输出的信息。如图2所示。
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该方案中的母线合并单元1及母线合并单元2均按双套配置。其中2台母线合并单元1接入的常规母线电压完全一致；2台母线合并单元2接入的常规母线电压也完全一致。2台母线合并1均点对点连接至同一间隔的合并单元1；2台母线合并2也均点对点连接至同一间隔的合并单元2；这样任一台间隔合并单元同时接入2路完全相同的母线电压信息，间隔合并单元根据其接入的2台母线合并单元输入电压品质判断应该使用的电压信息，将满足要求的1路母线电压切换为使用电压，确保在1台母线合并单元输出异常或无输出时，对应的保护、测控、安自及计量等智能设备均不会失去母线电压。
4 母线合并单元单转换配置方案分析
4.1 母线电压并列方案
本方案采用常规母线并列方式，保留运行人员熟悉的现有常规母线并列装置及回路，保留现有的母线PT接口屏。
4.2 母线合并单元配置方案
以220kV电压等级为例，与现有母线合并单元配置方案相同，每段母线PT间隔配置2台母线合并单元，分别为母线合并单元1及母线合并单元2。
本方案配置的间隔合并单元具有通过运行方式判断，进行母线电压切换的功能。
采用本方案母线合并单元的数量与母线PT对应关系明确，即1段母线配置2台母线合并单元，每台母线合并单元仅将1段母线的常规电压转换为数字信号，并分别对应级联给需要间隔的第一台间隔合并单元与第二台间隔合并单元。
采用本方案时，间隔合并单元要求配置2个与母线合并单元装置级联接入的光口，其中级联光口1与第一段母线的母线合并单元连接，级联光口2与第二段母线的母线合并单元连接；同时要求间隔合并单元能根据运行方式变化，对级联光口1的母线电压与级联光口2的母线电压进行选择切换。详见图3所示。
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4.3母线合并单元单转换配置方案优缺点
4.3.1母线合并单元单转换配置方案优点
①本方案母线合并单元与母线PT间隔对应关系明确，能够与PT间隔同步停运检修，不会出现本母线PT间隔内有其他母线PT二次电压接入的现象，检修及隔离措施简单，并且运行人员熟知，风险等级低。
②当本方案中的单台母线合并单元检修、异常或故障时，通过运行方式调整可方便恢复全部智能装置的母线电压。
③本方案中的每台母线合并单元功能单一，仅实现常规电压到数字信息的转换工作，调试、整定便利，运行、维护简单，界限清晰。
④本方案中的每个间隔的合并单元均直接接入对应两段母线的各1台母线合并单元，站内各间隔的合并单元功能及结构统一，便于设计、生产、安装及运行维护。
5结语
条件成熟时，智能变电站建设时可以考虑采用母线合并单元单转换配置方案，该方案与现有变电站母线电压接取方式类似，异常处理方案运维人员也容易掌握，有利于设备的标准化及信息共享，符合今后智能电网发展方向，具有较好的推广应用前景。
参考文献：
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[2]张新来.110kV智能变电站母线合并单元配置优化研究.电工电气.2019
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