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        從運(yùn)維人員的角度淺析智能變電站與常規(guī)變電站的關(guān)鍵區(qū)別

        2015-05-30 17:25:54岳顏
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年33期
        關(guān)鍵詞:倒閘操作智能變電站區(qū)別

        岳顏

        摘 要:隨著智能變電站的大力建設(shè)和發(fā)展,智能變電站內(nèi)的新設(shè)備都采用數(shù)字化管理,運(yùn)維人員的技術(shù)水平很難跟上智能變電站的發(fā)展。文章從運(yùn)維人員的角度分析了智能變電站的特點(diǎn),重點(diǎn)研究了智能變電站與常規(guī)變電站在倒閘操作和告警信息上的區(qū)別。

        關(guān)鍵詞:智能變電站;常規(guī)變電站;倒閘操作;告警;區(qū)別

        引言

        近年來(lái),隨著我國(guó)智能變電站大力建設(shè),智能變電站內(nèi)的新設(shè)備、信息數(shù)字化等的運(yùn)用,運(yùn)維人員的技術(shù)水平并沒(méi)有跟上智能變電站的發(fā)展,多數(shù)人對(duì)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、GOOSE、SV、MMS網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、合并單元、智能終端、電子式互感器等知識(shí)模糊不清;對(duì)倒閘操作及異常處理經(jīng)驗(yàn)明顯不及常規(guī)變電站。最近幾年,因?yàn)檫\(yùn)維人員對(duì)智能變電站的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足,造成了多起事故。

        1 智能變電站的特點(diǎn)

        1.1 智能變電站的基本概念

        近年來(lái),我國(guó)的變電站已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展,智能變電站同傳統(tǒng)的常規(guī)變電站相比,智能變電站采用智能設(shè)備,以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求,自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)的基本功能,并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。

        1.2 智能變電站的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

        智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是運(yùn)行、保護(hù)和監(jiān)視變電站一次設(shè)備的系統(tǒng),完成變電站的設(shè)備及饋線(xiàn)監(jiān)視、控制、保護(hù)等功能。智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用開(kāi)放式分層分布結(jié)構(gòu),由“三層兩網(wǎng)”構(gòu)成,“三層”指站控層、間隔層、過(guò)程層;“兩網(wǎng)”指站控層/間隔層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。

        1.2.1 站控層

        站控層由主機(jī)兼操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、一體化信息平臺(tái)、智能設(shè)備接口及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)構(gòu)成,提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面、實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層、過(guò)程層設(shè)備等功能,形成全站的監(jiān)控、管理中心、并與遠(yuǎn)方監(jiān)控、調(diào)度中心通信。

        1.2.2 間隔層

        間隔層由保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、錄波、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析、相量測(cè)量等若干個(gè)二次子系統(tǒng)組成,在站控層及網(wǎng)絡(luò)失效的情況下,仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。

        1.2.3 過(guò)程層

        過(guò)程層由合并單元、智能終端等構(gòu)成,完成與一次設(shè)備相關(guān)的功能。合并單元的作用是實(shí)時(shí)采集及檢測(cè)設(shè)備的電氣量,智能終端的作用是對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)、控制命令的執(zhí)行等。

        1.3 智能變電站的GOOSE、SV、MMS網(wǎng)絡(luò)功能

        智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息根據(jù)其邏輯功能主要分為站控層/間隔層MMS信息、站控層/間隔層GOOSE信息、過(guò)程層SV信息。

        1.3.1 站控層/間隔層MMS信息

        主要用于間隔層設(shè)備與站控層設(shè)備之間通信,應(yīng)具備間隔層設(shè)備支持的全部功能,其內(nèi)容應(yīng)包含:四遙信息①及故障錄波報(bào)告信息。

        1.3.2 站控層/間隔層GOOSE信息

        主要用于間隔層之間通信,其內(nèi)容應(yīng)包含測(cè)控聯(lián)閉鎖信息等。站控層/間隔層GOOSE信息應(yīng)在站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)傳輸。

        1.3.3 過(guò)程層SV信息

        主要用于過(guò)程層設(shè)備與間隔層設(shè)備間的通信,其內(nèi)容應(yīng)包含合并單元于保護(hù)、測(cè)控、故障錄波、PMU、電能表等裝置間傳輸?shù)碾娏鳌㈦妷翰蓸又敌畔?。過(guò)程層SV信息可采用過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)傳輸,也可采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式傳輸。

        1.4 合并單元和智能終端的功能及在智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的位置

        1.4.1 合并單元的功能

        合并單元(MergingUnit,簡(jiǎn)稱(chēng)MU)是對(duì)電流互感器和電壓互感器傳輸過(guò)來(lái)的電氣量進(jìn)行合并和同步處理,并將處理后的數(shù)字信號(hào)按照特定的格式轉(zhuǎn)發(fā)給間隔層設(shè)備使用的裝置。

        1.4.2 智能終端的功能

        智能終端(SmartTerminal)與一次設(shè)備采用電纜連接,與保護(hù)、測(cè)控等二次設(shè)備采用光纖連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、主變壓器等一次設(shè)備的信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作、控制及執(zhí)行的裝置。

        1.4.3 合并單元、智能終端在智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的位置

        智能變電站與常規(guī)變電站的一個(gè)重要區(qū)別就是在過(guò)程層增加了合并單元及智能終端等設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備智能化的目的,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

        1.5 智能變電站的其他特點(diǎn)

        1.5.1 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)

        IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的核心是信息建模和通信服務(wù),是電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域唯一的全球通用標(biāo)準(zhǔn)。

        1.5.2 光纖通信

        智能變電站內(nèi)的通信方式為光纖通信方式,其優(yōu)點(diǎn)有:(1)通信容量大,它比傳統(tǒng)的明線(xiàn)、同軸電纜、微波等高出幾十乃至上千倍以上;(2)抗強(qiáng)電磁干擾,耐腐蝕;(3)體積小、重量輕便于施工、維護(hù)等。

        1.5.3 電子式互感器

        目前智能化一次設(shè)備主要體現(xiàn)在電子互感器上,電子式互感器具有優(yōu)良的性能,相較于傳統(tǒng)互感器,有絕緣相對(duì)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍廣,無(wú)磁飽和現(xiàn)象、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

        2 智能變電站與常規(guī)變電站倒閘操作的區(qū)別

        2.1 智能變電站采用軟壓板操作

        智能變電站大量減少了硬壓板的設(shè)置,除檢修狀態(tài)和遠(yuǎn)方操作采用硬壓板外,其余功能均采用軟壓板,滿(mǎn)足遠(yuǎn)方操作要求。軟壓板可分保護(hù)功能投退軟壓板、GOOSE接收類(lèi)軟壓板、GOOSE出口類(lèi)軟壓板、SV類(lèi)軟壓板和遠(yuǎn)方操作模式控制軟壓板。

        智能變電站的軟壓板均在后臺(tái)機(jī)上遙控操作,運(yùn)維人員在操作軟壓板前必須在后臺(tái)監(jiān)控畫(huà)面上核對(duì)軟壓板,相對(duì)于常規(guī)變電站的壓板操作,減輕運(yùn)維人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了電網(wǎng)運(yùn)行效率。

        2.2 檢修狀態(tài)硬壓板操作的區(qū)別

        常規(guī)站的檢修狀態(tài)壓板的功能是屏蔽裝置的故障和動(dòng)作信息,不上傳至站控層。智能變電站的保護(hù)測(cè)控裝置、智能終端及合并單元均配置了檢修狀態(tài)壓板,正常運(yùn)行時(shí),運(yùn)維人員禁止投入檢修狀態(tài)、智能終端、保護(hù)測(cè)控裝置檢修狀態(tài)壓板,以下列舉了4種錯(cuò)誤的檢修狀態(tài)方式造成的后果。

        (1)合并單元投檢修狀態(tài),保護(hù)裝置不投檢修狀態(tài)的情況下保護(hù)裝置會(huì)顯示接收到的模擬量,但是不會(huì)將模擬量用于保護(hù)邏輯計(jì)算,會(huì)閉鎖相關(guān)保護(hù)。(2)合并單元未投檢修狀態(tài),保護(hù)裝置投檢修狀態(tài)的情況下保護(hù)裝置會(huì)報(bào)“裝置檢修”并閉鎖本裝置的保護(hù)。(3)智能終端投檢修狀態(tài),保護(hù)裝置未投檢修狀態(tài)的情況下保護(hù)不會(huì)出口,并且保護(hù)裝置的GOOSE接收到的隔離開(kāi)關(guān)和斷路器的位置均采用記憶的方式。(4)智能終端未投檢修狀態(tài),保護(hù)裝置投檢修狀態(tài),保護(hù)裝置會(huì)閉鎖出口。

        3 智能變電站與常規(guī)變電站告警信息的區(qū)別

        相對(duì)于常規(guī)變電站,智能變電站的一、二次設(shè)備呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn),在數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫婢霈F(xiàn)了明顯變化。這一變化使智能變電站在通信鏈路、信息傳輸方面增加了大量告警信號(hào),如表1所示。

        面對(duì)智能變電站相對(duì)常規(guī)變電站站內(nèi)更復(fù)雜的告警信息,運(yùn)維人員應(yīng)掌握各類(lèi)告警產(chǎn)生的原因,可能造成的后果和處理方法,確保變電站的安全運(yùn)行。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        智能電網(wǎng)是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的主要方向,現(xiàn)在已上升到國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)的高度,智能變電站是智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ),運(yùn)維人員應(yīng)掌握智能變電站的運(yùn)行知識(shí),不斷提高自身運(yùn)行維護(hù)技術(shù)水平,確保智能變電站的安全運(yùn)行。

        注釋

        ①四遙信息:其主要包括保護(hù)、測(cè)控、故障錄波裝置的模擬量、設(shè)備參數(shù)、定值區(qū)號(hào)及定值、自檢信息、保護(hù)動(dòng)作事件及參數(shù)、設(shè)備告警、軟壓板遙控、斷路器/刀閘遙控、遠(yuǎn)方復(fù)歸、同期控制等。

        參考文獻(xiàn)

        [1]肖志強(qiáng),吳文斌,范運(yùn)珍.智能變電站與常規(guī)變電站運(yùn)行維護(hù)的幾點(diǎn)關(guān)鍵區(qū)別[J].華中電力,2012(3):129-130.

        [2]王鳴,朱群,姚建華,等.智能變電站運(yùn)行維護(hù)問(wèn)題的探討[J].浙江電力,2012(9):53-55+58.

        [3]鮑輝.淺談智能變電站的優(yōu)點(diǎn)及運(yùn)行維護(hù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(7):86-87.

        [4]王宗山.智能變電站若干關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D].上海:上海交通大學(xué),2012.

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