李璨1，孟丽娜2
（1.国网山东省电力公司检修公司，山东 济南，250000）
（2.山东理工大学，山东 淄博，255000）
摘要：我国智能电网的建设取得了显著成绩，智能变电站成为目前变电站建设的主流，智能变电站二次系统面临着停电检修、异常处理等工作。为提高智能变电站二次系统的安全稳定运行水平，本文重对智能变电站二次系统新技术、二次系统异常处理、二次系统安全措施、提升二次系统可靠性等进行了分析。
关键词：智能变电站、二次系统、异常处理、安全措施
0 引言
随着我国电力技术的不断进步，电力设备的自动化程度也越来越高，变电站从电磁型发展到综自型，又发展到智能型。二次系统异常或者隔离不完整都有可能造成二次设备的不正确动作，扩大电网事故，因此智能变电站二次系统的异常处理及安全措施隔离非常重要，在发生二次系统异常时，在保证安全的前提下，要快速将异常消除，确保二次系统无异常运行。基于此，本文对智能变电站二次系统新技术、二次系统异常处理、二次系统安全措施、提升二次系统可靠性等进行了分析。
1智能变电站二次系统新技术
与常规变电站相比，智能变电站有了虚端子的概念，在智能变电站中，除了一小部分功能通过实端子实现，其余绝大部分都是通过虚端子实现的，在每个智能设备的ICD文件中，都在逻辑上定义了本设备与其它设备连接的端子，每个端子都有固定的地址和功能，相当于常规变电站中的二次回路。
合并单元是智能变电站的特有设备，可以将电压、电流互感器的模拟量转换成为数字量，还可以进行合并和同步处理，再以光的形式通过光缆传输给保护、测控等二次设备，它实现了电压、电流量的集中处理和分析，与常规变电站相比，节省了电压、电流互感器的绕组数量，节省了投资和占地。合并单元传输的数字量称为SV。智能终端是保护、测控等设备与一次设备之间的枢纽，可以实现二次设备控制、分闸、合闸等命令的下达，也可以将一次设备的变位、告警信号上传，智能终端传输的信息称为GOOSE。
与常规变电站相比，智能变电站的保护、测控装置无模拟量的采样插件，装置的采样功能转移到了合并单元中，保护、测控装置也没有了出口继电器插件，这部分的功能转移到了智能终端中，保护、测控装置的结构更加简单，功能更加简化。智能变电站通过虚端子实现各项功能，取消了硬压板，通过软压板实现功能与出口投退，在通信规约方面，智能变电站采用61850规约，更加通用和标准。
2智能变电站二次系统异常处理
智能变电站内的二次设备种类繁多，同类型设备的厂家也不同，不同厂家设备的操作、机制也不同，需要细致的了解各类设备的异常处理、停电检修方法。一般来说，智能变电站二次设备可分为继电保护装置、综合自动化装置、站用交直流装置。继电保护装可分为线路保护、变压器保护、断路器保护、母线保护、电容器保护、电抗器保护、故障录波器、保护信息子站等；综合自动化装置可分为测控装置、远动装置、调度数据网设备等；站用交直流装置可分为直流系统、交流系统、UPS等。
二次系统常见的异常有装置插件异常、采用异常、开入异常、开出异常、电源异常、对时异常、参数异常、通道异常、通信异常等。各类异常按严重程度可分为：危机异常、严重异常、一般异常。危机异常是指直接威胁安全运行需立即处理的异常，危机异常消除时间不超过24小时；严重异常会导致装置部分功能缺少或性能下降，需尽快处理的异常，严重异常消除时间不超过72小时；一般异常是指装置功能未收到实质性的影响，对安全运行影响不大，一般异常消除时间不宜超过一个月。
智能变电站二次系统发出异常信号时，应根据收集到的异常信号进行综合分析判断，确定一、二次系统是否发生异常。当设备发出单个异常信号时，一般故障点比较明确，有助于快速判断故障点，当设备发出多个异常信号时，应在多个异常信息中综合判断可能故障点，缩小检查范围 。常用的异常处理方法如下：
1）双套对比法。对于双套配置的保护装置，两套系统同时发生异常的可能性比较小，当两套装置同时异常告警时，异常原因一般为公有二次回路或一次设备异常，当单套装置异常告警时，异常原因一般为装置自身或本装置二次回路异常。
2）分段排除法。二次系统的功能由装置逻辑和二次回路实现，当异常出现后，将系统进行分段隔离检查，有助于明确故障位置，缩小检查范围。
3）设备置换法。当异常问题初步定位后，为进一步确定异常插件或二次回路，一般进行部分插件和二次回路线芯的置换，一般可排除异常插件类和回路类的异常。
3智能变电站二次系统安全措施
在智能变电站正常运行时，二次系统会面临着异常处理、停电检修等情况，为避免对其它设备造成影响，确保正常运行设备的安全，需要对检修设备执行一定的安全措施，确保检修设备与运行设备可靠隔离，这些隔离措施称为二次工作安全措施。
3.1二次工作安全措施执行和恢复的顺序
二次工作安全措施执行和恢复的顺序对于保证设备和人员安全都有重要意义，在常规变电站中，安全措施执行的顺序对保护功能的影响不大，但是在智能变电站中，安全措施执行的顺序影响较大，目前尚无明确的顺序要求，但出现过因执行或恢复顺序不当造成保护不正确动作的案例，因此应该基于保护逻辑与检修机制来分析智能变电站二次安全措施执行与恢复的顺序。
3.2二次系统的检修机制
在常规变电站中，进行检修工作前必须先执行二次安全措施，一般可以通过退出压板、打开连片、拆除接线等方式，实质就是实现检修设备与运行设备的有效隔离，检修压板是为了不对监控系统产生干扰。智能变电站的二次设备硬压板以及电缆接线大大减少，取而代之的是软压板和光纤回路，在进行检修工作时，执行安全措施时应进行逻辑隔离。当智能二次设备的检修硬压板投入时，装置的GOOSE、SV均被置上了“检修”位，以GOOSE为例，装置会判断接收的GOOSE报文与自身的检修状态是否一致，若检修状态一致才能执行。可见，智能变电站的检修压板对保护功能起着重要作用。
4提升二次系统可靠性
智能变电站的建设与发展是建设坚强智能电网的关键环节，关系到我国未来电力发展，可从硬件系统、软件系统两方面提升智能变电站继电保护可靠性。
1）提高光纤回路的可靠性。智能变电站与常规变电站最大的不同就是光纤代替了电缆，减少了投资与空间，但光纤、光缆的可靠性不如电缆，折损严重或弯曲过大都会导致光纤损耗增大或断链，因此应提高光纤回路的可靠性。
2）增强SV报文信息的可靠性。SV报文是继电保护装置正常运行、故障计算的基础，互感器的输出信息需要经过积分过程，目前常用两种积分算法，一种是通过硬件实现积分，一种是通过软件来实现。可以采取软件积分的方法增强SV报文信息的可靠性，在精度方面优于硬件。
3）增加GOOSE报文过程的功能机制。GOOSE报文在保护装置和智能终端之间传输，负责传输保护的跳合闸命令、断路器状态、闭锁信息等，为提高 GOOSE报文的可靠性，插件不但要接收报文信息和判断组播地址的正确性，还应该鉴别报文中的 APPID 等数据是否正确，从而确保断路器的正确动作。
5总结
智能变电站二次系统的各项技术目前还在不断发展中，新技术、新设备与新标准不断涌现，这些变革对二次系统的运维、检修、管理、安全等各方面都带来了影响，二次系统的检修和维护方法也应该不断进步，越来越智能化，要不断进行研究，形成适应时代发展的智能变电站二次系统检修维护方法。
参考文献
[1]陈志钦.智能化变电站继电保护技术的发展[J]. 广东科技，2014（22）：70-71
[2]陈树勇，宋书芳，李兰欣等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33(8): 1-7
[3]冀戈，赵伟聪，薛守磊.变电站继电保护二次回路隐患排查方法研究[J].电子制作，2016，(09):94-95
[4]丁健.变电站继电保护二次回路研究[J].山东工业技术，2016(19):144
作者简介：
李璨(1989— )，男，硕士，主要从事二次检修的工作。通信地址：山东淄博市张店区王舍路与南京路路口，邮编：255000
孟丽娜（2001—），女，本科，主要从事测控技术与仪器的研究。