摘要：在智能電網(wǎng)中，二次設(shè)備是智能電網(wǎng)中非常重要的一部分，是智能電網(wǎng)運行的物理基礎(chǔ)，同時也是執(zhí)行調(diào)度中心命令的重要單元。文章以110kV智能變電站為例，首先對二次設(shè)備的調(diào)試和檢修進行了探討，然后對存在的問題進行了分析并提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；智能變電站；二次設(shè)備調(diào)試；智能終端；設(shè)備調(diào)試 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2017）04-0128-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.065

隨著現(xiàn)代化智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，智能化電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)成為電站未來發(fā)展的主要方向。而對調(diào)試工作人員來說，智能化變電站的二次設(shè)備已經(jīng)產(chǎn)生了非常大的變化，如果依然采用傳統(tǒng)的二次設(shè)備檢修模式已經(jīng)不再適應(yīng)，為了做好智能變電站二次設(shè)備的調(diào)試和維護工作，需要進一步對智能化變電站的結(jié)構(gòu)原理進行探討，并提出相應(yīng)的調(diào)試措施，保證變電站的穩(wěn)定運行。

1 智能變電站

智能變電站使用的智能型設(shè)備的主要特點是低碳、環(huán)保、可靠、集成和先進，以規(guī)范化的信息平臺和一次設(shè)備參量的標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化為基礎(chǔ)，在設(shè)計過程中需要對信息化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化進行嚴格要求，可以自主地完成一些智能化操作，比如對信息進行控制、檢測、保護、計算、采集以及測量等進行智能化操作。以IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，促使互動協(xié)同化、一體化集成和信息標(biāo)準(zhǔn)化得以完全實現(xiàn)。智能化變電站二次系統(tǒng)的主要特點包括三點：（1）信息交換標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)實現(xiàn)高度集成化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較合理，變電站與控制中心可以使無縫通信得以實現(xiàn)，從而使采集設(shè)備狀態(tài)特征量時，不會有盲區(qū)存在，使系統(tǒng)的配置、維護得到快速的實現(xiàn)；（2）對控制系統(tǒng)化進行保護，使控制自動化運行得以實現(xiàn)，使電流和電壓在采集時完全實現(xiàn)自動化，有效集成所有的數(shù)據(jù)信息，促使二次系統(tǒng)設(shè)備實現(xiàn)不斷的優(yōu)化和整合，使數(shù)據(jù)共享得到全面實現(xiàn)；（3）對決策在線化進行仔細分析。在線監(jiān)測所有的設(shè)備，使信號回路狀態(tài)、動作信息智能電子裝置IED故障以及電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)等實現(xiàn)高效獲取。

2 二次系統(tǒng)的主要組網(wǎng)方式

智能變電站邏輯上的設(shè)備組成主要包括三層，即站控層、間隔層和過程層，在連接時主要使用開放、分布和分層的以太網(wǎng)絡(luò)進行連接。整個二次系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)類型為“三層兩網(wǎng)”，間隔層設(shè)備和站控層設(shè)備在連接時主要借助站控層網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的，過程層設(shè)備和間隔層設(shè)備在連接時，主要是借助過程網(wǎng)來實現(xiàn)的，詳見圖1

所示：

2.1 過程層

一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)合面被稱之為是過程層，這也是智能化電氣設(shè)備的主要組成部分，過程層的作用主要包括三點：（1）在電力運行時對電氣量進行實時檢測；（2）對運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)進行認真檢測；（3）對各種操作進行執(zhí)行和控制。主要的設(shè)備有智能組件、智能終端、合并單元和電子式互感器等。

2.2 間隔層

對間隔層的實時數(shù)據(jù)資料進行匯總，使一次設(shè)備的控制功能得以實現(xiàn)，使其與站控層和過程層的網(wǎng)絡(luò)通信得到高速完成，優(yōu)先控制統(tǒng)計運算和數(shù)據(jù)采集。主要的設(shè)備有PMU、網(wǎng)絡(luò)分析儀、故障錄波器、電度表、測控裝置以及保護裝置等。

2.3 站控層

站控層在對全站的實時數(shù)據(jù)進行匯總時，主要是借助兩級高速網(wǎng)絡(luò)得以實現(xiàn)的，對站內(nèi)運行的連接界面進行及時供應(yīng)，使對全站的監(jiān)管得以實現(xiàn)，主要包括自動化軟件系統(tǒng)、遠動裝置、五防主機、操作員主機、監(jiān)控主機以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

2.4 “兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)

過程層交換機也被稱為光以太網(wǎng)，主要包括過程層的GOOSE網(wǎng)絡(luò)和SV網(wǎng)絡(luò)。站控層交換機也被稱之為電以太網(wǎng)，主要包括站控層的MMS網(wǎng)絡(luò)。間隔層的聯(lián)閉鎖信息也是通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)進行有效傳輸?shù)摹?/p>

3 調(diào)試智能變電站二次設(shè)備

3.1 調(diào)試測試儀

保護測控設(shè)備的輸入數(shù)據(jù)接口完全都是數(shù)字化的，因此需要使用數(shù)字式光電測試儀來對二次設(shè)備進行測試。數(shù)字式光電測試儀主要包括兩種類型：（1）由Omicron等公司生產(chǎn)的高價格新型測試設(shè)備，該設(shè)備可以發(fā)射數(shù)字信號；（2）模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備方式與模擬信號測試設(shè)備相結(jié)合的儀器，使用比較廣泛的就是HELP2000模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備。Omicron公司生產(chǎn)的新型測試設(shè)備可以使智能終端和間隔層設(shè)備的閉環(huán)測試方法進行快速的實現(xiàn)，在對設(shè)備進行保護時，GOOSE網(wǎng)絡(luò)給智能終端發(fā)出指令時主要是借助GOOSE動作命令實現(xiàn)的，智能終端在接收到指令以后，借助出口節(jié)點動作將相關(guān)指令傳輸給開關(guān)設(shè)備。

3.2 測試繼電保護設(shè)備的性能

測試繼電保護設(shè)備的性能時主要包括以下內(nèi)容：程序版本的記錄；對時功能的檢驗；軟、硬壓板的審查；檢查動作報告標(biāo)準(zhǔn)化程度；測試動作時間和動作值；收發(fā)GOOSE報文功能的檢查；保護邏輯的驗證以及采樣功能和精度的檢查等。

3.3 測試測控設(shè)備的性能

測試測控設(shè)備的性能時主要包括以下內(nèi)容：程序版本的記錄；對時功能的檢驗；同期合閘功能的驗證；間隔五防閉鎖邏輯性能的驗證；收發(fā)GOOSE報文性能的檢查以及采樣精度與功能的檢查等。

3.4 測試合并單元的性能

測試合并單元的性能時主要包括以下內(nèi)容：程序版本的記錄；合并單元自診斷功能的檢修；電壓并列功能和電壓切換功能的驗證；對合并單元格失步等現(xiàn)象進行規(guī)范；對報文格式和網(wǎng)絡(luò)記錄設(shè)備進行分析；對守時和同步精度進行測試以及對合并單元輸出的角度和幅值誤差進行仔細分析等。

3.5 測試智能終端的性能

測試智能終端的性能時主要包括以下內(nèi)容：分析SV報文中斷的原因；測試SV報文接收與發(fā)送的精準(zhǔn)度；程序版本的記錄；報警功能的驗證；測試智能終端功能消耗情況；測試GOOSE開關(guān)量延時情況；測試智能終端的最佳開關(guān)量發(fā)送情況；對動作時間進行測試以及對智能終端的執(zhí)行控制能力進行測試等。

3.6 測試部分監(jiān)控

在對部分監(jiān)控進行測試時主要包括以下內(nèi)容：以監(jiān)控后臺為基礎(chǔ)，對監(jiān)控畫面的繪制是否滿足運行標(biāo)準(zhǔn)進行檢查；對各間隔的遙測值正確性進行檢查；出現(xiàn)遙信以后，警告窗是不是進行及時的報出，光字牌上是否有清晰的顯示等。

4 二次設(shè)備故障的解決

4.1 保護裝置

保護裝置出現(xiàn)故障后，需要及時地將原因找到，并將具體情況匯報給調(diào)度人員，在調(diào)度人員同意后重新啟動保護裝置。保護裝置重新啟動以后如果能夠正常運行，需要將跳閘出口軟壓板恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)，將處理結(jié)果及時地上報給調(diào)度人員；如果不能恢復(fù)正常運行，需要及時地給檢修人員和調(diào)度人員匯報有關(guān)的重啟情況，按照調(diào)度人員的指令對保護裝置的運行模式進行調(diào)整。

4.2 智能終端

智能終端出現(xiàn)故障后一定要及時將原因查明，并將具體情況匯報給值班調(diào)度。調(diào)度人員同意重新啟動智能終端后，需要先將相關(guān)的安全保護措施提前準(zhǔn)備好，智能終端重啟的相關(guān)情況及時地上報給檢修人員和調(diào)度人員。智能終端GOOSE出現(xiàn)斷鏈的情況后，保護裝置會記住GOOSE斷鏈前一次的設(shè)備情況，這就使得其他的保護裝置不會發(fā)送報文，使保護裝置的功能不受到任何的影響。

4.3 合并單元

合并單元的自診斷功能比較完善，確保在裝置內(nèi)部異常、通訊異常、通訊中斷、采集單元異常、電壓異常以及電源中斷時不會有錯誤的信號發(fā)出。自檢信息和異常信號可以通過合并單元進行傳輸，檢修人員對這些異常信息進行仔細分析以后，可以對合并單元出現(xiàn)的故障進行初步診斷，對同一時間點的采樣報文進行分析后，合并單元出現(xiàn)的故障就會被發(fā)現(xiàn)，進而采取最佳的辦法進行解決。

4.4 GOOSE配置

GOOSE配置出現(xiàn)故障以后保護裝置會錯誤的發(fā)送異常信號，從而使保護裝置出現(xiàn)誤動或者是拒動的情況。要想對其進行及時的處理，就要將現(xiàn)場調(diào)試和出廠聯(lián)調(diào)工作做好，對配置版本、GOOSE控制引用、目的地址、數(shù)據(jù)集、GOOSE標(biāo)識以及應(yīng)用標(biāo)識等進行認真檢查，確保所有的GOOSE參數(shù)滿足裝置的使用需求。

4.5 遠動裝置

當(dāng)遠動裝置出現(xiàn)故障以后，運行人員需要第一時間到達現(xiàn)場，對站內(nèi)裝置進行及時的監(jiān)控，在調(diào)度同意以后重新啟動遠動裝置。遠動裝置重新啟動后，依然無法恢復(fù)就要及時地聯(lián)系檢修人員進行處理。

5 結(jié)語

綜上所述，在對智能變電站的二次設(shè)備進行調(diào)試和檢修時，要求工作人員可以了解各智能設(shè)備的特點，全面掌握IEC61850通信規(guī)范，配合廠家對二次設(shè)備進行升級，結(jié)合智能變電站的實際運行情況開展二次設(shè)備的調(diào)試和檢修，保證智能電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

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作者簡介：冉鑫（1985-），男，貴州銅仁人，云南銀塔電力建設(shè)有限公司助理工程師，研究方向：變電二次調(diào)試。

（責(zé)任編輯：小 燕）