吳立紅

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司益陽(yáng)供電分公司 湖南益陽(yáng) 413000）

智能變電站合并單元運(yùn)維及異常分析

吳立紅

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司益陽(yáng)供電分公司 湖南益陽(yáng) 413000）

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展與進(jìn)步，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)發(fā)展的主流。在智能電網(wǎng)發(fā)展的過(guò)程中智能變電站是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此在研究時(shí)越來(lái)越多的研究人員開(kāi)始重視智能變電站的研究。在智能變電站研究發(fā)展的過(guò)程中合并單元是一種極為重要的過(guò)程層典型設(shè)備，其在智能變電站運(yùn)行發(fā)展中起著極為重要的作用。合并單元作為智能變電站過(guò)程層核心設(shè)備，起著交流采樣的關(guān)鍵作用?；谥悄茏冸娬竞喜卧墓ぷ髟砑凹夹g(shù)特點(diǎn)，以智能變電站合并單元的運(yùn)行維護(hù)和異常分析為研究對(duì)象，系統(tǒng)地研究了合并單元的采樣機(jī)制與同步技術(shù)、日常運(yùn)行維護(hù)方法、裝置信號(hào)與釋義、典型異常分析及處置方法和措施。通過(guò)對(duì)以上方面的研究與實(shí)踐，闡明了智能變電站合并單元的運(yùn)行維護(hù)重點(diǎn)，尤其是異常處置方法對(duì)合并單元的運(yùn)維具有借鑒意義。

智能變電站；合并單元；運(yùn)維；異常；分析

1 智能變電站合并單元工作原理

智能變電站在運(yùn)行過(guò)程中正是因?yàn)樵黾恿撕喜卧约爸悄芙K端設(shè)備才具備了智能功能，其與傳統(tǒng)的變電站相比最典型的區(qū)別就在于合并單元以及智能終端設(shè)備。合并單元作為電壓、電流量的采集設(shè)備，是全站保護(hù)、測(cè)量等功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，合并單元對(duì)一次互感器傳輸過(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)按照特定格式轉(zhuǎn)發(fā)給間隔層設(shè)備使用的裝置。

在智能變電站系統(tǒng)中合并單元是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，智能變電站在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)不斷的采集相關(guān)的信息，而這些采集的信息會(huì)全部交由合并單元來(lái)進(jìn)行發(fā)送傳遞。在發(fā)送信息時(shí)一般是以SV報(bào)文的形式發(fā)送給相關(guān)保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、故障錄波及網(wǎng)絡(luò)分析儀等設(shè)備。合并單元的運(yùn)行、維護(hù)及異常故障分析是電力安全生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要工作，本文以合并單元為研究對(duì)象，系統(tǒng)闡述了合并單元的運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)以及異常故障處置分析和解決辦法。

合并單元在運(yùn)行時(shí)通過(guò)交流模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于互感器模擬量信號(hào)的收集，在收集信號(hào)的過(guò)程中對(duì)于一次傳輸?shù)碾姎饬窟M(jìn)行統(tǒng)計(jì)合并，并實(shí)現(xiàn)信息的同步處理。母線(xiàn)合并單元稱(chēng)為一級(jí)合并單元，間隔合并單元稱(chēng)為二級(jí)合并單元。二級(jí)合并單元接收一級(jí)合并單元級(jí)聯(lián)的數(shù)字量采樣，再通過(guò)插值法對(duì)模擬量信號(hào)和數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行同步處理。同步處理的作用是消除模擬量采樣與數(shù)字量采樣之間的延時(shí)誤差，從而消除相位誤差。在合并單元運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)于需要電壓并列和切換的合并單元，應(yīng)采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)。裝置完成并列、切換功能后，將采樣數(shù)據(jù)以IEC61850–9–2或IEC60044-7/8格式輸出。在組網(wǎng)模式下，為了使不同合并單元的采樣數(shù)據(jù)能夠同步，還需接入同步信號(hào)。合并單元基本工作原理如圖1所示。

圖1 合并單元基本工作原理

2 智能變電站合并單元運(yùn)維要點(diǎn)

在智能變電站運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)受到很多的因素影響，這些因素導(dǎo)致智能變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性發(fā)生變化，為了最大程度上確保整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行需要減少異?，F(xiàn)象的發(fā)生幾率，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)合并單元的運(yùn)行維護(hù)工作，在實(shí)際運(yùn)維過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)以下事項(xiàng)加以注意：

（1）注意觀察合并單元運(yùn)行狀態(tài)，合并單元在運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行指示燈應(yīng)當(dāng)一直保持亮著的狀態(tài)，并且設(shè)備的警告指示燈也應(yīng)當(dāng)保持在熄滅狀態(tài)。如果在合并單元運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備上的同步指示燈、GOOSE通信指示燈閃爍，那么需要及時(shí)進(jìn)行設(shè)備的檢查與維護(hù)，確保通信設(shè)備不存在任何問(wèn)題，如果存在問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決。

（2）當(dāng)合并單元的刀閘開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換時(shí)，若發(fā)生PT切換異常，則應(yīng)當(dāng)立即停止操作，并對(duì)切換狀態(tài)進(jìn)行檢查，借此來(lái)防止失電，如有必要應(yīng)當(dāng)采取有效的措施加以處理。

（3）需要特別注意的是，合并單元不得采用自動(dòng)并列的方式，采取手動(dòng)并列前，應(yīng)當(dāng)對(duì)并列條件進(jìn)行確定，看是否符合并列要求，若是出現(xiàn)PT并列異常，必須立即停止操作，然后對(duì)并列狀態(tài)進(jìn)行檢查，借此來(lái)防止失電。

（4）當(dāng)合并單元的告警信號(hào)燈亮起后，要及時(shí)對(duì)告警信息進(jìn)行查看，并在事件狀態(tài)及日志記錄中，對(duì)告警原因進(jìn)行查看，根據(jù)具體原因采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決處理。

3 智能變電站合并單元常見(jiàn)異常處理措施

3.1 合并單元常見(jiàn)異常處理措施

在合并單元運(yùn)行維護(hù)的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如下異常問(wèn)題，在面對(duì)這些問(wèn)題時(shí)應(yīng)當(dāng)采取如下措施：①SV接收中斷：檢查SV級(jí)聯(lián)光纖連接是否正常，是否有出現(xiàn)斷線(xiàn)、脫落現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)光纖連接問(wèn)題，則更換備用光纖。②GOOSE接收中斷：檢查GOOSE通信光纖連接是否正常，是否有出現(xiàn)斷線(xiàn)、脫落現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)光纖連接問(wèn)題，則更換備用光纖。③TV切換刀開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作/返回：確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)刀開(kāi)關(guān)位置是否與報(bào)文一致。④TV刀開(kāi)關(guān)位置異常：確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)刀開(kāi)關(guān)位置是否正確，檢查報(bào)文中隔離開(kāi)關(guān)位置是否存在00或11等無(wú)效狀態(tài)。⑤對(duì)時(shí)異常：檢查對(duì)時(shí)裝置是否運(yùn)行正常，對(duì)時(shí)光纖連接是否正常，是否出現(xiàn)斷線(xiàn)、脫落現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)光纖連接問(wèn)題，則更換備用光纖。⑥檢修壓板狀態(tài)：確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)是否處于檢修狀態(tài)，對(duì)于與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)不一致的應(yīng)確認(rèn)影響。

3.2 合并單元異常分析

3.2.1 斷鏈檢測(cè)分析

合并單元級(jí)聯(lián)通信狀態(tài)一旦發(fā)生異常其主要的原因一般都是光纖問(wèn)題，在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中由于光纖的傳輸衰耗較大，因此會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中的通信數(shù)據(jù)傳輸中斷。衰耗過(guò)大的原因包括光纖折損、光纖曲率半徑過(guò)大、光纖熔接質(zhì)量不合格以及光纖與裝置光口連接松動(dòng)等。光纖彎曲過(guò)大是光衰耗大的常見(jiàn)原因，常規(guī)要求不大于45°的彎曲走線(xiàn)，禁止折疊或大于45°的彎曲走線(xiàn)。級(jí)聯(lián)光纖斷線(xiàn)、折損的檢測(cè)方法可通過(guò)在光纖一端射入強(qiáng)光，另一端人工肉眼觀察是否有光源來(lái)判斷，但有時(shí)光纖衰耗過(guò)大也會(huì)造成鏈路中斷或通信時(shí)好時(shí)斷，另外光器件也存在一定的故障發(fā)生幾率，這是肉眼無(wú)法判斷的，此時(shí)就需要光功率計(jì)來(lái)測(cè)試級(jí)聯(lián)光纖兩端的光功率。

3.2.2 TV切換異常分析

在合并單元運(yùn)行過(guò)程中，TV切換異常是一種較為常見(jiàn)的問(wèn)題。一般而言TV切換邏輯是根據(jù)間隔刀開(kāi)關(guān)位置判斷的，主要是在雙母線(xiàn)接線(xiàn)時(shí)間隔對(duì)所在母線(xiàn)的識(shí)別。刀開(kāi)關(guān)1、刀開(kāi)關(guān)2位置用雙點(diǎn)表示，智能終端同時(shí)采集刀開(kāi)關(guān)的合位和分位，根據(jù)合位和分位共同判斷出刀開(kāi)關(guān)實(shí)際位置。在倒閘操作中，兩把刀開(kāi)關(guān)同時(shí)掛在母線(xiàn)上，裝置報(bào)警“同時(shí)動(dòng)作”，兩把刀開(kāi)關(guān)同時(shí)分開(kāi)；裝置報(bào)警“同時(shí)返回”，兩把隔離開(kāi)關(guān)位置任一出現(xiàn)00或11狀態(tài)時(shí)，裝置報(bào)警“位置異?！?。裝置報(bào)警“位置異?！睍r(shí)，TV切換邏輯仍保持上一正常位置狀態(tài)邏輯，此時(shí)不可對(duì)合并單元斷電，斷電后因初始上電不能獲取正確的位置狀態(tài)，發(fā)送的電壓值品質(zhì)無(wú)效，保護(hù)裝置有失電壓危險(xiǎn)，必須將“位置異?！毙盘?hào)消除后，才可對(duì)合并單元進(jìn)行斷電操作。

3.2.3 TV并列異常分析

TV并列功能是TV一次設(shè)備檢修時(shí)，在一次設(shè)備并列情況下，二次電壓共同使用運(yùn)行TV采集到的電壓，TV并列邏輯在TV合并單元中實(shí)現(xiàn)。TV并列使用手動(dòng)并列方式，由現(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)一次設(shè)備檢修情況選擇并列方式。母聯(lián)或分段斷路器和刀開(kāi)關(guān)同時(shí)為合位時(shí)并列，母聯(lián)或分段斷路器及其刀開(kāi)關(guān)1、刀開(kāi)關(guān)2使用雙點(diǎn)來(lái)表示，三者均為合位時(shí)才可并列，任一分位即解列。三者位置出現(xiàn)無(wú)效狀態(tài)時(shí)，不可對(duì)TV合并單元進(jìn)行斷電操作，TV合并單元初始上電不能獲得正確的位置狀態(tài)，且不能完成并列功能，對(duì)TV檢修的母線(xiàn)上間隔有失電壓危險(xiǎn)。

3.2.4 對(duì)時(shí)異常分析

對(duì)于合并單元的對(duì)時(shí)異常一般通過(guò)檢查對(duì)時(shí)裝置以及對(duì)時(shí)光纖的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)進(jìn)行分析，一般而言一旦對(duì)時(shí)裝置以及對(duì)時(shí)光纖出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致對(duì)時(shí)異常的發(fā)生。若發(fā)現(xiàn)光纖連接問(wèn)題，則更換備用光纖。保護(hù)采樣采用直采方式時(shí)，對(duì)時(shí)異常不會(huì)影響保護(hù)功能。

4 結(jié)語(yǔ)

在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，合并單元起著極其重要的作用，是整個(gè)智能變電站中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)。盡管目前智能變電站系統(tǒng)的合并單元運(yùn)行技術(shù)越來(lái)越高，但還是存在一定的安全隱患，在合并單元運(yùn)行過(guò)程中如何做好日常的維護(hù)工作是智能變電站運(yùn)行管理者共同關(guān)注的問(wèn)題。在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生系統(tǒng)異常，對(duì)于這些異常，管理人員一定要針對(duì)性的采取措施，做好智能變電站合并單元的異常處理工作，確保整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

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1004-7344（2016）29-0124-02

2016-9-25