220kV智能变电站二次系统检修策略初探

220kV智能变电站二次系统检修策略初探

马超

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000）

摘要：220kV智能变电站二次系统运行中容易受到多种因素的制约影响，导致一系列问题发生，对整个变电站运行稳定性产生不利影响。因此，下文针对220kV智能变电站的二次系统设备特点，对其检修策略进行研究。

关键词：220kV智能变电站；二次系统；检修策略

当前220kV的智能变电站在实际的传输电力过程中发挥着重要的作用，如果变电站出现故障，将会导致电力的传输受到影响，大面积的断电情况将会发生，因此要加强对于变电站整体系统稳定性的维持，通过对整体运行系统特征的详细分析，制定出科学有效的检修策略途径，从而形成良好的运行模式。

1.220kV智能变电站及其二次系统设备特点分析

1.1220kV智能变电站的网络结构

220kV智能变电站作为电力系统的重要一部分，其变压器选择以及出线方式、单母线设计等都需要严格按照有关要求进行设计应用，从而对变电站的安全稳定工作运行进行保障。值得注意的是，结合220kV智能变电站的网络结构形式，在相应的通信协议支持下，其网络结构以典型的“三层两网”形式为主，包含主控层、间隔层与过程层3个结构层和主站层网络、过程层网络两个网络系统。首先，变电站主控层设备之间构成了较为完善的系统，并且其所包含的范围较广，以自动化监控系统、一体化平台、五防子系统等为主；而间隔层中则包含了各种测量与控制组件以及有关仪器设备等；过程层作为变电站的重要结构层，也被称为是设备层，其中包含变压器、断路器以及隔离开关等设备，在上述各系统结构的支持下，对变电站高效、稳定工作运行实现进行保障。

1.2二次系统设备的技术特点

首先，220kV智能变电站二次系统中，电气互感器及合并单元是其重要组成部分，在智能变电站一次设备的智能化发展推动下，其继电保护装置的结构状态也发生了相应的改变，逐渐实现以高速数据接口作为传输方式的设计实现，在有效减少变电站共运行可靠性问题等方面起到了非常积极的作用。智能变电站中电子互感器及其合并单元的主要作用是实现智能设备连接下信号的采集与输送，其中，电子互感器是实现一次电压与电流转换的重要设备，能够通过对电量的直接采集后形成一定的合并单元，在组帧实现基础上通过标准协议实现报文的直接发送与传输，同时为与其他合并单元的扩展实现提供基础支持。值得注意的是，由于变电站工作运行中其系统问题的出现与合并单元存在着直接关系，因此，合并单元的结构性能对变电站系统工作运行有着重要影响。根据上述对变电站电子互感器及合并单元结构特点的分析，由于合并单元工作过程中需要通过对采集器等设备信号的匹配实现信息采集，容易对二次系统运行造成威胁，对其检修开展形成不利影响。

其次，变电站二次系统中的在线检测系统是针对变压器以及组合开关柜、避雷针等变电设备进行实时的在线监测应用，变电站二次系统中一次在线监测实现的基础是建立在智能一次设备的建模以及系统组态配置完成后，根据智能变电站站内设备建模的有关规定，其中对数据模型以及服务、建模方式等都有详细且规范的要求，根据该要求在基于面向对象的方法基础上进行建模分析，在实现装置有关功能的抽象化设置形成相应的逻辑节点后，利用逻辑节点有关数据及数据属性进行装配实现，以对各装置功能的逻辑关系进行表现，同时满足其装置设备的功能需求。

最后，结合上述对智能变电站网络结构的分析，对智能变电站过程层网络虽然采用双冗余配置设计，但是由于其星形拓扑网络结构形式，导致实际网络通信中通过中心节点的IED较多，在结合规定进行定期检修维护过程中，需要对设计设备进行检修，再加上D站保护组件对间隔智能终端设备的直采直跳方式，导致不需要将网络保护进行完全退出，容易引起误操作风险增加，但是如果完全退出保护则会造成直采直跳优势消失。另一方面，由于上述组网形式导致交换机集中设备较多，在进行变电站二次系统检修中，如果根据间隔层检修方案进行停电检修与维护，就无法实现对所有保护的定期检修协调。

2.二次系统智能设备检修探析

2.1过程层LED设备

电子互感装置及合并单元是质量检修的关键性内容之一，随着我国的科学技术的不断发展，当前的继电保护装置逐渐无法满足电网应用的需要，需要不断进行继电保护机构的优化，通过高速的数据接口设置，实现二次交流回路安全隐患的降低，完成了系统保护线路逻辑的简化，对多种系统信号的收集，完成信号数据的转换合并，通过互感器将一次电流向弱电量转换向合并单元重新组帧完成数据协议的转换，在进行检修时，应该充分了解相关的性能，建立设备间的必要联系，从而将整体设备运行的可靠性提升。在进行二次系统检修策略制定时，应该对电子互感装置及合并单元的重要作用明确认识，通过积累的相关经验对系统合并单元的运行状态进行优化，二次系统故障的存在与互感器及合并单元之间的关系密切，因此在完成参数的采集后进行分析，可以实现整体检修效率的提升，在进行电子互感器的调试过程中，通过互标的形式提升测量的准确程度。在线监测系统的策略影响体现在对于变压器、组合开关柜、避雷装置的实时在线监测应用中，通过智能形式的一次设备建模与系统的组态完成配置，为一次设备在线监测准备条件，根据相关规定内容在对智能变电站中设备建模时，应该以站内设备面向对象的方式进行数据模型建立，通过装置数据的抽象逻辑点的转换链接，形成数据及数据属性以逻辑点为基础的装置功能联合。

2.2间隔层设备

间隔层设备的组网方式通常为直采直跳的网络拓扑形式，这种形式可以将简单的额点与电站的多个节点进行连接，无需交换机、路由器等多种网络设备的支持，以光纤或者双绞线为基础将各个节点有效连通，接线的简单性体现在对于整个过程网络的较小程度影响，变电站中主设备的运行点对点的结构下，多种通信接口的设置设备支持需要成本相对提升，这种结构下的站内的多种LED设备处于信息孤岛形式，无法实现信息的共享及互相操作的性能实现，通过路由环节的处理，将LED设备之间的通信进行延时固定，形成独立的时钟源，从而为变电站的采样值关键提供依据，为网络设备运行的可靠及稳定提供保证。

2.3组网形式

通过过程中GOOSE网或SW网的双冗余设置，以进行星形的拓扑形式对中心节点的LED进行定期的维修检测，将检修的设备进行定向划分，由于涉及的网络形式较多，通常检修过程中VLAN存在一定的不便，在进行划分之后端口的配置趋于更复杂的形式，基于交换及及路由器的网络故障的先兆特性，在未损坏之前的频率传输的特性，导致网络的报文分析及保护测控系统装置的通信出现波动，通过对通信记录的分析可以对故障进行及时预测，以此为基础进行维修，完成VLAN配置前的充分备份，将硬件的网络中心节点的配文向软件的配文转换，促进备品准备及更换速度的提升。

2.4不停电检修技术

不停电的智能变电站的技术优势体现在可以将直流控制回路转换为GOOSE光纤网络进行相关管控，强化回路的绝缘性及抗干扰特性，减少了接线松动及接触不良发生的可能，通过智能变电站光纤网络的应用，改善了传统的交流回路中的交流回路断电影响光纤的状况，从而改善了常规的互感装置的故障发生，通过将传统的控制回路与断线监测技术的整合，形成了对于变电站的回路状态的实时监测，为完整回路的在线运行提供保证，智能变电站的继电保护整组试验时，通过日常的断路器的分合闸可以促进智能操作箱及断路器配合，智能变电站的双重设计保护措施，运行的稳定性、安全性水平更高。

3.结语

总之，对220kV智能变电站二次系统检修策略的分析，有利于促进对二次系统的合理检修，从而确保变电站及整个电力系统的安全稳定工作运行，具有十分积极的作用和意义。

参考文献

[1]孟伟洁,陆兴.220kV智能变电站设计关键问题分析[J].电力与能源,2016,34(5):482-485.

[2]王益,陈珉,王涛,等.智能变电站仿真三维可视化组件装配技术研究[J].电力系统保护与控制,2018(23):118-126.