220kV智能变电站检修二次安措优化分析

220kV智能变电站检修二次安措优化分析

陈仙京 沈潜力 夏亦晗

国网浙江宁波市鄞州区供电有限公司 315100

摘要：现阶段，变电站二次设备的智能化程度使得现场二次回路情况更为复杂。二次设备的检修作业效率与质量对电网运行状态有直接影响。本文基于分析智能变电站特点，以220kV智能变电站为主要研究对象，探讨二次设备检修安全措施，提出二次安措优化方案，以有效缩短智能站检修过程，减少检修误操作，提高供电可靠性。

关键词：220kV；智能变电站；检修；二次安措

引言：我国电网规模不断扩大，应用多种先进技术，变电站二次设备面临大量定期校验、技改扩建、临时消缺等工作。二次安措可视为二次设备检修作业的“生命线”，国家电网针对二次安措制定相关国网企标，以有效管控检修作业的二次安措，以保障电网安全、可靠运行。有关智能变电站检修的二次安措愈发受到关注

1智能变电站特点

智能变电站结合自动化、数字化、通信技术，构建以智能调节、自动控制、决策分析三位一体的管理系统平台，是现阶段智能电网建设目标下的一种新型电网发展模式 ^[1]。一般情况下，智能变电站系统架构包括设备层、网络层、控制层、应用层四个层级，在通信方面不受网络平台限制。智能变电站中应用先进、可靠、环保的智能设备，基于IEC 61850通信规范，转变了传统变电站采集、保护、出口均由单一装置完成的情况，形成了继电保护、合并单元、智能终端等相连接的系统。随着经济技术的发展，我国新建智能变电站数量不断增加，智能变电投运数量位居世界前列。

二次安措作为现场工作的技术保障，在智能变电站的投运后消缺、升级、改扩建、检修等方面发挥重要作用，是确保智能变电站设备、人员安全、电网稳定可靠运行的关键。

2智能变电站检修二次安措优化

智能变电站建设成果颇丰，现已经从理论研究阶段步入工程实施阶段，并受到各界广泛重视。以220kV智能变电站为主要研究对象，分析优化智能站二次安措的关键技术要点与保障措施。

2.1规范SCD检查

针对SCD的修改、配置、下装等环节，仍较为依赖设备提供商以及系统集成商，而SCD作为220kV智能变电站实现二次安措自动生成技术的关键，其规范性往往难以保证。基于此，优化智能站二次安措需要保证SCD的规范性，即在实际检修工作中，重视对SCD进行规范性检查。依照SCD语义强度，逐层检查，健全规范性检查体系：第一层，以元素、数据、语法结构等为检查对象，严格依据IEC 61850-6进行；第二层检查一次系统以及一/二次关联，依据《智能变电站系统配置描述文件技术规范》进行；第三层主要检查智能电子设备以及相关配置，依据1396—2012IEC 61850《工程继电保护应用模型》中相关规范；第四层检查二次虚回路，依据1161—2014《线路保护及辅助装置标准化设计规范》以及1175《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》等。发现部分220kV智能变电站工程中SCD包含的信息难以适应二次安措票的需求，表现为出口硬压板、光纤端子、接电信号缺少，以及常规电缆采样保护设备缺少交流回路信息等，有必要建立设备信息补充扩展模型，完善部分所需要的物理信息，保障二次安措可以自动生成数据库且达到准确性要求。

2.2优化隔离技术

220kV智能变电站仅保留了检修状态硬压板，传统硬压板回路被GOOSE软压板、SV软压板等替代，传统电回路被光回路取代，因此检修工作中难以形成明显断开点，需要采取隔离技术隔离检修设备以保障安全。隔离技术主要包括软压板隔离、硬压板隔离、检修机制隔离、光回路隔离等。（1）软压板隔离：智能变电站中软压板的类型包括功能软压板、GOOSE发送与接收软压板以及SV接收软压板，分别作用于保护装置的逻辑部分、IEC 61850协议通信部分以及保护装置交流电流、电压采样数据的投退；（2）硬压板隔离：智能变电站只有在智能终端位置留有“出口硬压板”，用于机电保护装置和现场开关机构跳合闸回路之间，形成物理电气隔离点；（3）检修机制隔离：IED装置将自身检修压板状态与所接收到的SV报文数据品质TEST位、GOOSE报文TEST位进行比较，做出相应逻辑判断，形成220kV母差保护的检修机制，这也是IED装置检修隔离的重要手段；（4）光回路隔离：智能变电站采用直采直跳模式，GOOSE报文、SV报文以光纤回路方式传输，以物理手段保护装置、智能终端之间光纤隔断。（2）（4）属于硬隔离措施，（1）（3）则为软隔离措施，智能变电站实施二次安措过程中，应针对实际情况，灵活选择安措，通过核验检修压板等相关信息，确保安措执行到位，以达到优化二次安措的目的。

2.3在线监视技术

优化二次安措状态监视技术，是保障检修效率与质量的重要条件。应基于智能变电站站控层网络，开发一套二次安措系统，致力于实现软压板、检修压板、空开与出口压板、电压/电流互感器端子连片等相关信息的全流程监视、校核与覆盖

^[2]。通过二次安措服务器与离线终端的相互配合，针对安措状态信息，在二次安措执行过程中有效发挥在线监视与校核、告警、故障定位等功能，辅助220kV智能变电站检修人员高效率的开展二次安措工作，并保障安全。如，运用在线监视技术检修某220kV智能变电站的线路间隔，利用系统自动生成关联域视图，可以直观呈现检修域以及影响域中的设备和其所传输的虚端子数据流等。技术人员可以通过屏柜的监视画面，清楚查看安措对象的运行状态，利于二次设备检修安措工作的开展。同时，系统中的告警显示视图实时向技术人员呈现变电站内IED上报的数据信息，便于技术人员进行浏览、搜索、打印等操作。

结论：智能变电站二次安措不同于常规变电站，为优化22OkV变电站检修二次安措，需要严格依据各项规范，在此基础上重视SCD规范检查、隔离技术以及在线监视技术等的应用，为二次设备检修提供良好的作业环境与条件，不断提高检修效率与质量。

参考文献：

[1]杨嘉,刘可,王轩,等.智能变电站二次安措及管控技术的研究与应用[J].电测与仪表,2020,57(13):104-111.

[2]刘志仁,曹伟杰,曹卫国,等.智能变电站二次安措在线监视和校核系统的设计与实现[J].电气技术,2020,21(7):89-93,111.