智能化變電站二次系統的應用及調試

陳堃

摘 要：智能化變電站對電力系統的安全穩定運行起到了重要作用。文章對智能化變電站以及智能化變電站二次系統的特征進行了分析，并對智能化變電站二次系統的基本配置和調試方法進行了闡述。

關鍵詞：智能化；變電站；二次系統；應用及調試

智能化變電站是電力行業的一個重要發展方向，智能化變電站的功能更加強大，更有利于電力系統的安全可靠運行。掌握智能化變電站二次系統的應用和調試方法也顯得越來越重要。

1.智能化變電站的概念及特征

現代社會中生產與生活都需要用到電能，隨著各行各業的發展，對電能的需求也在不斷增長，對電力系統的要求也越來越高，因此，變電站的功能也需要更加完善，結構需要優化。高新技術在電力行業中的應用也體現在變電站上，計算機技術以及網絡技術的應用，實現了變電站的智能化，智能化變電站的出現對解決電力系統中的很多問題都有很大幫助。

智能變電站中應用了很多先進的技術和設備，例如傳感器、通信、控制等方面都有高科技技術，智能化變電站以一次設備參量數字化、規范化信息平臺為基礎，可以自動完成很多工作，例如可以先進行信息的收集，然后再對信息進行分析等，智能化變電站工作逐漸向著數字化、全面化發展。另外，智能變電站還可以為電網的決策提供數據分析的支持。

2.智能化變電站二次系統的技術特征

2.1系統高度集成化以及信息交換標準化

智能化變電系統與傳統系統相比，它的結構得到了優化，優化后的機構變的更加緊湊，內部與控制器之間可以實現無縫通信，智能化變電系統也消除了特征量采集上的盲區，這樣更有利于系統的維護和工程的實施。

2.2運行控制自動化、保護控制協同化

智能化變電站可以將電壓、電流等數據信息進行集成，實現了對傳統的二次系統的整合、優化以及信息的共享。

2.3分析決策在線化

智能化變電站的監控功能更加全面，能夠準確獲取電網中的運行狀態，獲取各種數據。另外，監控功能還能精確快速地找出變電站中設備的故障位置以及故障原因，有利與設備的及時維修。

3.智能化變電站二次系統的基本配置

3.1智能化變電站二次系統的架構

如果根據邏輯結構對智能變電站二次系統進行層次劃分的話，可以分為過程層、間隔層、站控層，這三個層次。各個層面所包含的的內容和所具有的功能都是不同的。

3.1.1過程層

過程層屬于智能化部分，它包含了一次設備和二次設備，主要的設備有智能操作箱、互感器等。

3.1.2間隔層

間隔層的作用是各層面的數據以及信息收集和整理，并具有對一次設備實施保護控制、操作控制等功能。間隔層化具有實現過程層與站控層快速通信的功能，間隔層的命令以及操作在系統中的級別是最優先的，間隔層所包含的設備主要有測控設備、保護裝置等。

3.1.3站控層

站控層的功能比較強大，它匯總整個變電站的數據信息，并且提供站內運行的聯系界面，對其他兩個層面進行控制和管理，對整個變電站實施監控，并支持與遠方監控或調度中心通信。它所包含的設備具體有設備、主機、自動化軟件等。

3.2 110kV柯井變保護裝置的基本情況

柯井變是智能化變電站的典型，它的結構具體為主接線為外橋接線，在柯井變主開關的選擇上，使用了是常規開關?？戮冎袘玫母咝略O備有電子式互感器以及其他智能化的設備和功能?？戮兊某霈F也是高科技在電力行業中的得到應用的重要體現?？戮兌蜗到y采用的結構是三層設備兩級網絡?？戮儍冗^程層的網絡組成是SV網和GOOSE網組合的方式?？戮儍炔勘Ｗo方面，設置的保護裝置有10kV線路保護以及主變保護等。

4.變電站模型二次系統調試

智能變電站保護裝置需要與外界進行連接，與傳統變電站不同的是，智能化變電站連接所用的介質是光纖，并且全部的介質都需要用光纖。變電站中信息全部通過網絡化的設備來完成傳遞工作。傳統的保護設備的調試已經不能適應智能變電站的工作，因此為符合智能變電站的要求需要改變保護設備調試內容和方式，因為改變的只有信息的傳遞方式，原有的保護裝置邏輯沒有發生變化，因此對于傳統的邏輯檢驗標準可以在智能變電站二次系統的調試中得以繼續使用。

4.1變電站模型的檢查

模型涉及到四種文件分別是SSD文件、ICD文件、SCD文件、CID文件。其中SSD文件是對一次系統配置的描述，其內容包括單線圖以及一次設備的節點和定義；ICD文件是對智能電子設備配置的描述，其內容包括數據類型的定義以及控制塊定義等。而文件之間和可以進行配置來生成其他文件，例如SCD文件就是由SSD文件和ICD文件通過系統配置工具產生的；這樣的還有CID文件，它是由SCD文件通過IED配置工具生成的。

在構建智能變電站配置時，要嚴格按照圖紙的設計進行，不可隨意改動。在智能化變電站的配置中，各種設備模型都不可以隨意變動，例如如果要改動IED設備模型，必須要通過流程生成新的CID文件，而不可直接對CID進行改動，否則會導致系統中相應的信息和操作發生錯誤。

4.2保護裝置調試

4.2.1電壓和電流采樣的檢測

由于智能化變電站在電壓和電流的的采樣中需要用到光數字保護儀，且對光數字保護儀的數字信號的傳輸要求很高，保證數字信號沒有誤差，但就技術上而言，數字保護測試儀輸出的數字信號存在一定問題，那就是傳輸時延不穩定，因此無法準確采樣。目前一般進行數字電壓、電流信號輸入的方式是傳統保護測試儀和模數轉換器進行組合。

4.2.2保護裝置的輸出

保護裝置的輸出需要利用到GOOSE網絡來傳輸信號，傳輸對象為智能終端，信號內容一般為跳閘信號以及相互之間的啟動閉鎖信號。

4.2.3同步測試

智能化變電站系統中的電壓、電流信號在經過光數字化以后，需要進行跨間隔數據同步性測試，同步性測試智能化變電站系統的工作非常重要。驗證不同間隔見數據的同步性的方法為同源的一次升壓和升流。

4.3其他二次回路檢測

智能化變電站中主要使用光纖以太網，光纖以太網難免出現故障，在檢查光纖以太網的連接的正確性以及可靠性時候有許多方式，例如觀察光纖頭是否潔凈；光纖網絡通信是否正常等。在對智能化變電站的網絡性能進行測試的時候，需要使用網絡分析儀，測量結果相對比較準確。

智能化變電站的運行離不開網絡的支持，只有在網絡的支持下智能化變電站才能展現其優勢，智能化變電站需要用到的網絡主要有GOOSE網、MMS網、SV網三種。智能化變電站中設置有很多在線監控系統，可以對系統進行全方位的監控，可以及時發現故障的位置，有利于快速處理故障。

5.結束語：

通過分析可以看出智能化變電站二次系統的技術特征有系統高度集成化、運行控制自動化、分析決策在線化等，智能化二次系統的構架分為過程層、間隔層、站控層。在變電站二次系統的調試方面有變電站模型的檢查、保護裝置的調試以及其他二次回路的檢測。智能化變電站還需要不斷升級和改進，以促進電力行業的發展。

參考文獻：

[1]裴新榮.智能變電站二次系統的設計及其工程應用研究[J].黑龍江科技信息.2014，（36）：6-6.