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智能变电站一次设备运维分析

发表时间：2021/8/11 来源：《电力设备》2020年第34期作者：高金

[导读] 摘要：随着社会经济的高速发展，国家电网也迎来了前所未有的发展浪潮，尤其是智能化电网的发展程度更是不可同日而语。

        （国网山东省沂南县供电公司运检中心山东沂南县 276300）
        摘要：随着社会经济的高速发展，国家电网也迎来了前所未有的发展浪潮，尤其是智能化电网的发展程度更是不可同日而语。相比传统的变电站，智能化变电站的优势体现在其智能化、分层化的操作系统。但现阶段国内关于智能化变电站的运行维护方面工作还存在一些纰漏，因此工作人员需不断完善工作制度，对应用技术进行优化和创新。在采集数据时，工作人员需做好数据的分类工作，从而提高数据建模工作的效率和质量，除此之外还需将联系性较高的数据分为多个个体的形式，进一步实现智能化变电站的信息共享。
        关键词：智能变电站；一次设备；运维分析
        引言
        目前智能变电站经过近十年左右的发展，已基本在全国各电压等级电网中推广，有力推动了继电保护技术的创新。但也同时也存在部分问题，如部分原则不统一，多种技术路线并存，发展方向不明确等，给电力系统带来相应潜在的风险，使电网运行存在危险点，智能站的继电保护相关技术还有待提升。
        1智能变电站的功能特性
        基于智能电网建设和发展的背景分析，作为电网系统的关键组成，智能变电站要适应电网信息化、数字化，以及自动化等发展趋势，进行自我优化和完善。智能变电站应该具备以下功能：
        （1）联结全网。从智能电网整个体系构成角度分析，构建智能变电站，对增强整个电网各部分联结的紧密性，有着重要的意义，有利于提高事故预防与控制效果。
        （2）支撑智能电网的的发展。智能变电站采用的自动化与智能化技术，在设计与运行方面必须要和智能电网保持一致，增强电网运行的安全性、可靠性，以及高效性等。系统的硬件装置，要注重集成化与优化，保障软件功能得到合理分配。
        （3）适应高压输电网架相应要求。随着应用需求的增加，出现高电压等级的智能变电站，为有效应对大容量和高电压等各类挑战，必须要围绕设备绝缘和断路开关等进行优化，支撑特高压输电网架安全稳定运行。
        （4）支持分布式电源接入。面向智能电网未来发展，智能变电站要迎接风能与太阳能等大规模接入带来的挑战。这需要围绕软硬件加以优化，达到分布式电源并网且安全运行的需求。智能变电站要围绕继电保护与运行管理，积极优化与调整，达到高水平且安全稳定运行的要求。
        （5）远程可视化。积极引入多媒体技术和其他技术，实现对变电站运行状态的高效监控，达到可视化和自动化监测，实现无人值守。
        2智能变电站一次设备运维分析
        2.1智能一次设备巡视维护
        智能一次设备主要检测保护设施是否发出了警告信息，产生警告的原因包括采样光纤中断或是GPS对时中断，当合并单元出现故障时，保护装置就会将处于连接状态的设备断开，以保证设备安全。对于交换机的维护工作，应保证其进度与监控的维护工作同步。一旦交换机运行出现问题，应立即联系专业维修人员进行检修，若在检修工作的科学程度不够高，就会导致整个设备系统的瘫痪。电子互感器的作用是测试系统内的电流值，检测设备之间的连接情况。在对其进行维护时，工作人员首先需观察其外部是否受到损坏，而后运行程序对其内部情况进行了解。除此之外，技术人员在进行日常维护工作时，还可以应用逐级排查的方式对问题进行精准定位，以保证设备在处于保护状态下的正常运行。
        2.2过负荷保护
        （1）相间过流、速断保护动作于跳变压器各侧开关，均采用三相两段式保护。

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        （2）零序一段电流保护动作于跳相邻低压分段开关；零序二段电流保护动作于跳变压器低压侧受电开关，并闭锁相邻低压备自投；零序三段电流保护动作于跳总出口。10kV保护馈线保护馈线保护配置相间过流、相间速断、零序过流、零序速断保护，均为三相两段式，10kV馈线保护具备三相一次重合闸、10kV低周减载功能，由装置内部软件设置滑差、无压闭锁的功能。电容器保护电容器保护配置相间过流、相间速断、零序过流、零序速断保护，均为三相两段式，电容器保护配置过电压、欠电压、零序电压保护。
        2.3开关保护
        各开关设备原采用“传统开关+室外开关智能单元+室内开关智能单元”的方式来实现智能化，本次改造中传统开关设备不需更换。当时为了配合数字化变电站以及电子互感器的应用，原有的开关智能单元在光缆两端室内、室外成对布置完成数模转换工作，在一次设备处就地安装，属于通过光纤与二次设备相连的一次设备的代理设备。本期改造更换为能通过光缆直接接入保护装置的室外单端配置的智能终端，220kV侧及主变压器各侧配置双套，110kV侧配置单套。将传统开关的开关信息量和分合闸信号全部通过电缆连接到就地智能控制柜中的智能终端设备。
        2.4程序优化控制
        为了提高智能化变电站的可靠程度，满足设备运行程序化的需求。技术人员需不断对程序进行优化，并制定相应的应急措施。一旦发生运行故障，应立即停止所用设备的运行，以减少对其他设备的影响，降低经济损失。对于程序化过程中能够影响设备正常运转的问题，技术人员需有针对性的应对方案。其次按照操作顺序对设备程序化进行逐级控制，在这个过程中还需设计出人工急停的功能，保证智能化电站的正常运转。对于监控系统来说，也应将其加入程序化控制中，确保监控系统的正常运行，不仅能够实时监督其他设备的运行情况，还能够减少设备之间的相互影响。
        2.5电源系统安装
        站控层设备应采用交流电源供电，间隔层设备用直流电源供电，监控系统的设备禁止利用常规交流电源；站控层利用的交流电源以单独的UPS电源系统为主，将UPS系统冗余设置，安装在计算机室内；UPS系统中的电源显示屏等应组合处理，为后期检修维护提供便利；将屏柜设置在通风顺畅的区域，柜内排风扇保持正常运行；在UPS运行中由用电系统为其提供电能。当输入电源出现故障时应由站内蓄电池组经逆变供电；UPS交流、直流两种供电方式灵活切换，切换时间不超过4ms，UPS的蓄电池组电压、容量均要符合规定；将UPS电源故障告警等信号与监控系统相连，便于及时发觉和处理。
        2.6 GIS智能终端柜
        110kV配电装置采用GIS全封闭组合电器，部分采用就地化装置，二次电缆由GIS汇控柜至GIS智能终端柜，智能终端集成后用光纤传输的继保室内屏柜内可解决环境、电磁干扰等对保护装置的影响，减少了数据传输环节，提高就地装置的运行可靠性；采用合并单元智能终端一体化装置、整合型测控装置，简化了二次电缆布线，全站集成化水平大幅提升。层次化保护控制系统应用也取得了新突破，实现站域后备保护和站域智能控制策略，突破了间隔化保护控制的局限性，拓展了变电站的智能化应用。智能站终端与常规站调试的异同：过程层交换机组网过程消除断链；光纤标签的要求更加精细；过程层智能终端对时采用光B码对时；增加智能组件柜的调试工作。
        3 结束语
        综上所述，加强智能化电网的建设是现阶段智能化变电站的首要工作目标，也会是国家发展的基本方针。因此需不断加大智能化变电站运行维护工作中的管理力度，对设备运行情况进行实时监控，并通过多种方式提高技术人员的专业水平和综合素质，进一步为智能化变电站运行维护工作营造良好的环境。
        参考文献：
        [1]侯红景.浅谈智能变电站日常运维工作中的一些建议[J].轻松学电脑，2019（17）：1-2.
        [2]何雯敏.新时期智能化变电站运行维护的相关要求及其注意事项的思考[J].环球市场，2019（11）：170-171.
        [3]谢斐.智能变电站继电保护检修内容与安全措施的思考[J].电力系统装备，2019（1）：133-134.