刍议智能变电站中合并单元问题及处理赵亮

刍议智能变电站中合并单元问题及处理赵亮

赵亮

（国网山东省电力公司滨州供电公司山东滨州256600）

摘要：智能变电站合并单元在受人力、环境等因素影响的情况下，极易形成运行过程中的部分异常现象，不仅可对变电站的正常运行造成一定影响，同时也可在一定程度上威胁变电站的安全性及稳定性。对此，便应及时对合并单元存在的异常情况进行探查并分析，以便于采取针对性的措施进行处理，由此对智能变电站的整体正常运行形成保障

关键词：智能变电站；合并单元；处理

一、智能变电站合并单元工作原理

智能变电站在运行过程中正是因为增加了合并单元以及智能终端设备才具备了智能功能，其与传统的变电站相比最典型的区别就在于合并单元以及智能终端设备。合并单元作为电压、电流量的采集设备，是全站保护、测量等功能实现的基础，合并单元对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层设备使用的装置。

合并单元在运行时通过交流模块来实现对于互感器模拟量信号的收集，在收集信号的过程中对于一次传输的电气量进行统计合并，并实现信息的同步处理。母线合并单元称为一级合并单元，间隔合并单元称为二级合并单元。二级合并单元接收一级合并单元级联的数字量采样，再通过插值法对模拟量信号和数字量信号进行同步处理。同步处理的作用是消除模拟量采样与数字量采样之间的延时误差，从而消除相位误差。在合并单元运行的过程中，对于需要电压并列和切换的合并单元，应采集开关量信号。装置完成并列、切换功能后，将采样数据以IEC61850–9–2或IEC60044-7/8格式输出。在组网模式下，为了使不同合并单元的采样数据能够同步，还需接入同步信号。合并单元基本工作原理如图1所示。

二、智能变电站合并单元的作用

2.1可与电子式互感器相互连接

从合并单元的主要功能进行分析，其主要是通过对转换器数据通道的借助作用，来完成转换采集数据的任务。从合并单元的组成部分进行分析，通常情况下，常规合并单元的转换器数据通道共12个，且不同通道分别可与1组数据流相互连接，由此可实现合并单元与电子式互感器的接口功能。例如，110kV的智能变电站合并单元可在发送三相电流、电压的同时，完成对其他保护、测控装置的扩展操作。

2.2可与测控保护装置相互连接

对于智能变电站而言，保护装置如要对相关数据信息进行传输，便应以以太网为主要通道。合并单元在采集电子式互感器相关信息的过程中，不仅可直接对数据信息、源地址进行打包，同时还可将其上报至相应的测控保护装置，并由装置自动对其进行分析判断。

2.3可实现模拟量采样同步

要实现电力系统的三相平衡，保持高精度数据的采集同步是一个不可或缺的重要条件。此外，要保持间隔内不同模拟量的统一性，也应以采集的同步性为关键基础，才可为计算功率、阻抗提供重要的便利条件。因此，基于合并单元的同步功能，不仅可有效实现同步差动保护，同时也有助于巩固智能变电站的稳定运行。

三、智能变电站合并单元运行异常现象及维护措施

3.1异常现象分析

以某智能变电站为例，其主要以主变压器（1台）为配置，且暂无10kV出线，以单母线分段式接线为接线方式，回路进线共2条。从站内情况来看，该变电站应用的组合电器为GIS，且具有合并单元及智能终端装置。该变电站合并单元在某次启动过程中，操作对刀闸开关时有线路保护闭锁信号出现，并伴随着合并单元的丢点现象，且合并单元自行重启。

根据上述异常现象，笔者特将相应的维护措施做如下概述：①首先，对异常现象的引发原因进行判断，得出合并单元电路板损坏的推测后，即可对电路板进行更换，并升级程序。如上述措施实施后无效，即可将电路板损坏的推测推翻。②根据本次运行异常中的重启现象，可重新检测合并单元的直流电源模块，随即得知合并单元的工作电压随着进线刀闸合上呈下降状态，由此可做出外部直流电源故障的推测。排查直流系统故障现象后，如发现直流系统基本无交流混入等异常现象出现，且装置接地安全性较高，即可将直流系统故障的推测推翻。③推翻上述推测后，可对电磁干扰源进行检查，以判断异常现象是否由电磁干扰所引起。首先，可对PT实施空开断开操作，观察异常现象是否仍然存在，如仍存在，则将交流采样头拔出。在上述操作下，如异常现象仍未得以消除，则直接通过独立直流电源供电，完全隔断合并单元对外的电气回路，并重复进行多次刀闸开关分合测试。测试结果显示，合并单元已无异常情况存在，即可做出电磁干扰现象导致故障出现的判断。④得知故障原因后，即可开始对干扰源进行查找，在观察过程中可发现，合并单元的CT二次线、电源直流二次线出现绑扎现象，造成直流二次线中出现杂散电容耦合现象的出现，即为合并单元异常重启的原因。随后，可重新对接线进行调整，使其恢复正常后，隔离直流电缆即可。

3.2合并单元丢点问题的处理措施

基于上述操作，合并单元的重启问题已得以处理，但丢点问题却仍然存在，还需以针对性措施进行处理。对于合并单元中存在的丢点问题，可考虑进行相应的电磁兼容实验，即以浪涌实验与电快速瞬变感染的方法进行实验，并根据实验结果提出相应的处理方案。

①在进行智能变电站合并单元的设计时，通常以DSP双插件来完成其主要功能的实现。通常情况下，两个DSP插件的通信方式为以背板为介质，由此进行通信。对此，要实现合并单元抗干扰能力的进一步增减，便可在原有的设计基础上，对其做出针对性改进，使两个DSP模块在同一插件上集成，以取代原有的背板通信模式。②除上述操作外，还可在合并单元原有的机箱基础上，做出针对性的改进操作。首先，可通过全导电的方式进行加工处理，由此实现合并单元抗电磁干扰性能的整体提升，由此尽可能规避智能变电站合并单元后期丢点问题的出现。经实践改进发展，在上述操作的影响下，该只能变电站合并单元已基本无丢点问题出现。总而言之，针对合并单元运行异常的处理往往是多方面的，在实践过程中还应进一步细化运行异常的确定原因，并根据实际情况进行维护处理。

结语

综上所述，鉴于合并单元在智能变电站当中的重要性，对其进行的运行异常排查工作与维护工作均属于变电站维护工作中的重要程度，需予以足够重视。在检测异常原因的过程中，需尽可能地结合故障实际情况，锁定排查范围，最后根据检查结果提供针对性的处理方案，以提高维护工作的实际运行效率。

参考文献

[1]宋盛.智能变电站继电保护的运行和维护技术研究[J].科技与企业，2015.

[2]张健康，粟小华，胡勇，等人.智能变电站保护用电流互感器配置问题及解决措施[J].电力系统保护与控制，2014.