500kV智能变电站二次系统运行维护优化配置

刘艳鹏

摘要：在变电站二次设计的过程中，由于科技的逐渐成熟，能够选择的互感器多种多样，因此选择合适的互感器是二次设计中的重要环节;此外，变电站的数据传输、共享等功能的实现都需要借助网络技术完成，因此，选择合适的网络结构也是重要课题。

关键词：变电站;系统维护;优化配置

智能变电站是现代电网中的重要组成部分，同时也是电网运行过程中的信息采集单元，对于电网的运行具有重要的影响。随着现代变电站的不断发展，智能变电站在电网建设中的应用，能够推动电网的数字化建设，有助于实现信息化、自动化以及智能化变电站建设。但在此背景下，智能变电站对于站内二次系统的运行效率提出了更高的要求。文章主要针对500kV智能变电站二次系统运行维护优化配置展开分析，报道如下。

1智能变电站二次系统

智能变电站的通信是建立在站内的自动化系统上，系统可以根据逻辑功能分为三层：站控层、间隔层和过程层，不同的层次之间是由分布和开放式网络连接的。为了保障系统的安全性与稳定性，变电站需要考虑到层次的性质与功能，及其对相关参数的要求，避免由于信息量过大引起的信号堵塞，考虑到国内通信技术的现状以及运行经验，大部分智能变电站二次系统的整体架构为上述模式。站控层主要是有主站、操作站、信息站、计量站以及各种功能站组成的。系统的“五防”功能以及电压的自动调节功能都是由该层实现的，同时变电站层设备能够接入信息监控系统，为变电站的运维提供科学依据。间隔层主要是由各种保护装置、安全装置以及接口设备组成的。目前大多数变电站都是采用的一体化设备，智能变电技术的日趋成熟为保护系统的发展带来了良好的基础上支持，有助于保障信息传输对安全性和稳定性的要求，有效解决了系统集成和信息共享的技术实现问题。过程层主要是由各种互感器组成。

2 500kV智能变电站二次系统中互感器的选择与配置

在二次系统维护优化方案中互感器类型的确定，需要从测量特性、安全性、经济学、抗干扰性与安装难度等五方面进行评价。测量特效主要是指输出质量和测量精度，一般来说都是选择测量性能较好的互感器。安全性是指互感器故障发生率低、稳定性高，能够保持长时间运行的稳定性，是变电站选择的主要依据。经济性主要是指互感器的成本费用，由于变电站初期投资的成本高，且互感器的价格较为昂贵，因此经济性是互感器选择的重要指标。抗干扰性主要是指互感器受空气湿度、温度以及电磁的影响程度，由于互感器的工作环境较为恶劣，因此其抗干扰性也是需要考虑的重要指标。安装难度主要是指互感器安装所需要花费的时间，若互感器安装难度大，可能影响工程进度，是不合理的。针对目前市面中常见的电磁式互感器和电子式互感器的优缺点进行分析，并综合上述考量因素，笔者认为在500kV变电站二次系统中采用SF6绝缘常规电流互感器以及电容分压常规电压互感器，比较符合智能变电站的要求。

3 500kV智能变电站二次系统网络结构的优化

随着现代网络技术、通讯技术的不断发展，使得现代智能变电站中的网络结构出现了不同的设计方案。环形网络具有较好的抗干扰性，可适用于节点分布广、连线长且故障发生率较高的网络中，具有较大的覆盖范围。但是变电站的网络结构相对较小，二次设备分布比较集中，光纤连线短，故障癌发生率较低，因此采用环状网络结构的优势不明显。星形网络结构具有实时性高、扩展性好且维修方便，尤其是其抗干扰性非常高，在变电站自动化网络中的控制层与过程层应用该结构能够提高网络的稳定性。笔者提出的500kV智能电网组网形式如表1所示。

4 500kV智能变电站二次系统功能整合

对于二次系统进行相似功能整合是非常有必要的，能够提升变电站的运行效率，推动智能变电站的进一步发展。

4.1电源系统整合

稳定的电源系统是变电站持续工作的重要前提，一旦电源系统出现故障，会直接影响变电站的运行，严重时可能会引起供电中断。为了更好的实现站内变压器的运行，并且避免站内电合环运行故障的出现，可以采用ATS公用方式。在應用这种方式之后，站内变压器互投时间为0.1～0.2s，并且能够有效避免变压器的同步运行，简化站内变压器的运行回路，有助于提升系统的稳定性。

4.2合并单元和智能终端整合

但是由于变电站本身空间比较小，对组柜的体积要求较大，笔者认为可以通过将合并单元与智能终端进行一体化设计，从而节省建设资金与安装空间。通过一体化装备的使用，能够保持成本不便的基础上，利用通用快速事件服务实现信息的传送，提高了信息的透明度，也为故障定位带来了较好的效益。

5优化变电站系统运维的对策

结合过往变电运维设备故障分析，人为因素对于设备的正常运行造成了一定的影响，当遇到设备技术使用瓶颈的时候，如何提高变电运维工作人员操作的科学性与技术水平显得尤为重要。保障故障出现第一时间能够被闭锁装置给控制住，从而减少错误操作引起的故障，保障变电运维工作的科学性。因此在变电站运维检修过程中，需要安装视频联动装置，才能够更好的开展维修工作。实现对变电运维管理的远程监督，确保变电运维工作人员的操作及流程都能够得到有效控制。此外，做好一次、二次变电设备运行状态的实时监测工作，保障数据及信息的传输，利用现代信息设备，对设备运行状态进行监督，保障运行的安全性。若变电运维设备生产管理中出现停电现象，容易引发生产现场管理以及秩序混乱的问题，从而导致变电运维工作中缺乏可操作性以及合理性，导致变电运维相关人员权责不明确。通过井然有序的变电运维管理，并结合产品生产制定科学、有序的管理模式。运维一体化管理能够提高变电运维流程的科学性与有序性，通过优化变电运维管理流程，采用先进的运维生产技术，在电力安全管理中，不断加强变电生产现场中的安全管理，保障停电后能够有序开展运维工作。因此，要对变电生产现场管理提出科学的安排，优化设备维护与检修流程与步骤，缩短设备停运时间，减少电力企业的经济损失。只有通过运维一体化模式才能够提高变电生产现场的管理秩序，保障现场人员准确把握时机情况，从而提高现场运维的工作效率。安全管理工作的合理开展能够保障运维管理的可控制性。通过这一管理措施的应用，能够有效降低运维工作的风险，从而营造科学的生产环境，有效缩短设备故障持续时间，保障配电网络的正常运行，减少用户停电时间。

结语：

智能变电站的实施，在技术层面上使继电保护和自动化专业紧密结合在一起，所有的数据实现了共享，专业之间已经没有了界限。目前，伴随新技术带来的流程乃至生产关系方面的变革尚未尘埃落定，已有的若干试点站基本上都受管理模式制约而存在差异。智能变电站广泛采用了智能设备，将对现有设备的调试、验收、运行、维护和管理方法提出挑战。因此，在智能变电站的建设中，应结合运行单位的实际情况，在现有综合自动化变电站及技术发展水平的基础上调整设备制造、试验、验收、运行、维护和管理规程，以适应智能变电站的特点。通过试点探索出一套具有可操作性的智能变电站管理规程。

参考文献：

[1]陈波.500kV智能变电站二次系统的优化整合方案研究[J].机电信息，2012.

[2]白小会; 方培培; 高鑫; 刘满圆.500kV智能变电站二次系统优化配置[J].电气应用，2011.