智能变电站运维关键技术分析安鹏

智能变电站运维关键技术分析安鹏

安鹏吴正章冀慎龙李占峰

（国网山东省电力公司检修公司山东济南250000）

摘要：智能变电站属于坚强智能电网的根据与十分重要的支撑部分，也作为未来电网发展的重要趋势，熟悉的掌握智能变电站的专业知识属于从事变电站专业工作人员具有至关重要的作用。

关键词：智能变电站；运维；技术

1.智能变电站的应用特点

1.1一次设备智能化

合并单元、智能终端作为智能变电站典型过程层设备，直接与高压一次设备连接，实现了一次设备的智能化采样、控制、遥测和遥信等功能。自过程层设备起，智能变电站二次设备的常规模拟信号和控制电缆逐步被数字信号和光纤代替。

1.2二次设备网络化

智能变电站二次设备按照功能逻辑可划分为站控层、间隔层和过程层3个层级。在站控层与间隔层组建基于制造报文规范的MMS网络，以实现站控层与间隔层设备的信息交互；在间隔层和过程层设备间采用灵活的组网方式组建SV、GOOSE网络，以完成间隔层与过程层设备的信息交互。

典型智能变电站二次设备网络结构如图所示。通过信息网络进行二次设备管理，实现了全站数据信息的采集、传递、处理和输出过程数字化，这是智能变电站智能化的数据基础。

1.3信息共享标准化

基于IEC61850标准的统一标准化信息模型，实现了智能变电站的信息共享，统一和简化了站内数据源。基于唯一性和一致性的基础信息，采用了统一标准和统一建模的方法，实现变电站内的信息共享和全站全景数据。对比常规变电站，将间隔孤立系统统一集成为基础信息共享。

1.4高级应用互动化

在信息共享标准化基础上，实现了智能变电站内外高级应用系统的互动，同时在变电站与调控中心、变电站与变电站之间，实现了变电站与用户以及变电站内的互联、互通。

2.智能变电站的运维关键技术

2.1IEC61850标准

IEC61850标准在电力系统中全球通用，能够保证变电站的标准化运行，促使工程统一、透明。不论系统集成商的类型，利用系统配置（SCD）文件，能够了解变电站的布局、结构，从而促进变电站的运行和发展。具体来说，该标准的特点在于：第一，实时服务、配置语言；第二，能够面向对象建模；第三，抽象服务接口；第四，整个系统统一建模。

2.2电子互感器

电子互感器连接在传输系统和二次转换器之间，由一个或多个电流传感器（电压传感器）组成，主要用在测量仪表、控制装置、继电保护装置中。在智能变电站中，一次设备的智能化，主要就体现在电子互感器上，其使用性能优良。数据的传输方式，主要采用光纤点对点传输、组网传输等，能够适应信息数字化和信息共享的要求。

2.3合并单元

2.3.1合并的单元作为互感器和二次设备衔接口之间的关键设置

具有两方面的作用：一方面，将数据合并，共同接受并解决电流互感器与电压互感器所传输的信号，根据国际的相关需求传输信号；另一方面，实时数据同步，电流互感器与电压互感器都相互之间都确保独立性，两者需要同步完成单元合并。

2.3.2不一样的测试控制设置以及维护设置需要按照自身的各种要求获得一次性的测电流电压信息单元合并在某种层次上，有效的实现了数据流程的共享化与数字化，以此为智能变电站的站控层、间隔层有关设备数据的来源具有十分重要的作用。

2.3.3单元合并基础工作的道理

合并单元之间相互交流的模件通过互感器实施采集模拟量的信号，对一次互感器所传送的电气量应进行同步与合理的处理。母线进行的单元合并可称为一级合并单元，间隙所合并的单元可称为二级合并单元。二级合并单元应合理的接收一级级联的数字量抽样，再利用差值方式同步解决模拟信号与数字量信号。同步处理的关键作用在于采集消除的模拟量和采集数字量之间存在时间上的差距，进而有效的将差距消除，基于应该实施的电压并列与切换之间的单元合并，需要采集开关量的信号。完成设置并列、功能切换后，将数据抽样通过相关的格式实施输出。在进行组网的模式中，为了促使对中合并单元的抽样数据实现合理的同步，还要加强衔接同步信号。

2.4智能终端和COOSE

2.4.1智能组件

与一次设备采取电缆线接的形式，和维护、测控等二次设备使用光纤进行衔接，以此确保以此设备就像断路器、刀闸、主变压器等实施的测控等性能。对以上使用COOSE的数字化衔接口，与间隙层设备实行通信；对以下采取常规的电缆以及一次设备实行线接口。

2.4.2具体功能

（1）具有断路器的具体操作功能：接收维护设置跳合闸的命令后，具备跳合闸回路、监视回路、电流维持性能、跳合闸压力闭锁、其它的相关闭锁功能，方位信号以及状态信号进行合成；（2）具备监测、控制的功能：通过遥信、遥控关量进行输入；对温湿度进行具体的测量；（3）具备自动检测的性能：基本的自检功能以及状态监测。

2.4.3智能终端的具体种类

分类智能终端必须依据不同的适用场合，通常可将智能终端分成一下几种类型：（1）分相终端：主要适用于分相开关的间隙；（2）三相终端：主要适用于三相开关间隙；（3）PT终端：PT主要是用来采集以及控制信号；（4）变压器终端：主要用于变压器间隙。

2.4.4智能终端工作的基本道理

智能终端通过采集模块开关量来进行采集变压器、刀闸、开关等先关设施的信号量，利用模拟量小信号进行采集模块以及环境温湿度等直流信号的模拟量，关于这些信号经过细致的处理之后，通过GOOSE报文的放肆实现输出。智能终端还能合理的接收间隔层传输的GOOSE指令，此指令包含维护跳合闸、闭锁重合闸、遥控开关闸、刀闸、遥控复归等等。设置在成功接收指令之后再实时操作，与此同时，智能终端还要合理的具有操作箱的相关技能，支持亲自动手操作开关。

3.运维操作原则和注意事项

以合并单元和智能终端的保护压板为例，运维操作原则和注意事项如下：第一，合并单元的硬压板在检修时，首先检查一次设备是否处于检修状态、备用状态，保证保护装置的SV软压板退出。若是在不断电的状态下进行检修，首先保证保护装置已经退出，然后对硬压板进行检查。第二，智能终端的硬压板在检修时，首先检查断路器是否处于分位，而且保护装置的GOOSE接收软压板已经退出。在不断电的状态下进行检修，首先保证智能终端的跳合闸出口处硬压板已经退出，并确保同一个设备的智能终端不发生电气联系，然后对硬压板进行检查。第三，保护装置检修硬压板在操作前，首先检查相应的GOOSE接收软压板、GOOSE发送软压板是否已经退出。对断路器进行检修时，在保护装置中，首先退出SV软压板、GOOSE接收软压板。

4.结语

综上所述，智能变电站的应用，实现了设备的智能化和网络化、信息共享标准化、高级应用互动化，因此在整个电网中具有重要作用。通过分析可知，变电站的运维关键技术，包括IEC61850标准、电子互感器、合并单元、智能终端和GOOSE。提示工作人员重点关注，以保证电力系统的稳定运行。

参考文献：

[1]张志强，魏燕.智能变电站运维管理关键技术[J].城市建设理论研究（电子版），2015，(06):169-170.

[2]戴瑞成，闫春江，卢江水，等.智能变电站几点运维关键技术研究[J].电气应用，2015，S2：188-195.