任少飞

摘要

信息技术为智能变电站提供了广阔的发展空间。然而，随着设备的日趋成熟，关键调试技术仍然存在诸多问题和漏洞，对智能变电站产生了严重制约。文章主要论述智能变电站结构和功能，深入探讨智能变电站关键调试技术问题及对策，分析智能变电站发展趋势。

【关键词】智能变电站 调试技术 采集器

智能变电站功能多样，除了自动采集信息之外，还具备测量、控制、保护、计量、监测等诸多功能，还能够依托电网，执行自动控制、智能调节、协同互动等操作，实现了全站信息智能化和通信平台网络化，使信息共享更加标准。虽说，当前智能变电站设备已经得到了全面发展，但二次设备调试技术仍需进一步探索，从而使调试、检修等工作更加有效。

1智能变电站结构和功能

智能变电站参照IEC61850标准构建，该过程中，智能电气设备间信息共享及互操作通过智能化一次设备和网络化二次设备分层构建实现。以某220kV变电站为例，如图1所示，设备分层结构。依托逻辑结构，将其划分为过程层、间隔层、站控层。

过程层设备依托GOOSE网络检测一次设备实时电气量，并监测设备的运行状态参数，实现设备操作控制执行和驱动;间隔层设备对该间隔过程层中的各类数据信息进行收集、整理，保护控制一次设备，还能够控制和闭锁该间隔操作;站控层设备主要对全站各类数据信息进行收集整理，在站内实施监控、设备维护、参数修改等操作，并进行远程数据监控。

2智能变电站关键调试技术问题及对策

2.1拉合采集器电源空开时采样输出异常

执行单体调试工作时，当拉合部分间隔采集器电源处于空开状态，该过程中，采集器和合并单元会发生偶发性通讯中断情况。借助故障录波对该间隔电压采样值进行采集时，很容易出现瞬时尖波情况，导致二次相电压幅值升高。发生这一情况的原因是采集卡质量差，工艺不达标，没有按照严格标准对采样积分系数进行科学设置，当电源接通或断开时，电压波动会对采样芯片工作过程产生干扰，以至于发生采样异常输出情况。最佳解决方案为：及时对已经损坏的采集卡予以更换，与设备厂家建立良好的溝通互动关系，使其依据实际情况对积分系数进行科学设置，并对采集器和合并单元进行优化。

2.2采集器与合并单元抗干扰能力弱

在启动送电时，对带电状态下的断路器和隔离刀闸操作过程进行模拟，该过程中，一共有两个采集卡发生损坏情况，还有一些采集器与合并单元不能正常通信，或者，与其相邻的电子互感器在采样数据输出过程中出现异常情况，二次电流突变值过高，出现电压消失等问题。在带电情况下进行刀闸操作，试验间隔GIS法兰连接螺栓很容易出现放电火花。

发生上述情况的主要原因为：没有在同一厂家选购罐体、线圈、采集器等电子式互感器零件，由于线圈和GIS罐体并不是一体化设置，导致设备操作过程中，严重影响了线圈、采集器的抗电磁干扰能力，使得传变数据出现异常情况;当线圈完成信号采集之后，通过屏蔽电缆，将数据引至二次侧采集器，进行模数转化，该过程中，会将电缆内部的毫伏级模拟信号屏蔽，以至于出现抗电磁干扰问题;GIS罐体或电子式互感器罐体外壳接地方式不当，存在漏洞。实质上，GIS设备是多个单元气室依托盆式绝缘子连接构成，正因为有绝缘子，才使该设备表面电气通路被阻断。该工程背景下，选择单根铜排跨接方式对绝缘子进行连接，由于接触到的电阻比较大，刀闸操作过程中的暂态过电压会出现螺栓放电情况。直接在GIS外壳上，对电子式互感器罐体外壳接地点进行连接，会受到强电磁影响，发生传变波形异常情况，导致采集器和合并单元抗干扰能力被削弱。

针对这一情况，最佳解决方法为：首先，采用正确的方式，对电子式互感器进行更换或调整。优选整体封装结构，对电子式互感器的罐体、传感模块、采样线圈进行整体设计和生产制造等。罐体内部不仅要有传感模块和采样圈，同时也要保证采样获得的模拟小信号在最佳状态下传输到封装罐体中的传感模块。其次，借助专业方法，优化GIS本体接地和电子式互感器简体外壳接地。该过程中，需要对盆式绝缘子两侧的跨接铜排数量增加。同时，还要在各间隔主母线管下部，增加一处整间隔接地，按照就近原则，在接地主干线上对其进行连接。使用单独引下线接地方法，对电子式互感器筒体外壳进行设置。

3智能变电站发展趋势

当前，无论电子信息技术，还是电子设备都得到了快速发展和普及应用。很多一次运行设备和在线监测技术都比较成熟，这在一定程度上实现了变电站全站信息数字化运行，使变电站更加智能。智能化变电站的调试模式决定了自动化操作系统将更加注重顺序控制。通过该种方式，为变电站远程操作奠定良好基础。无论智能电网的普及，还是物联网应用，都将成为智能化变电站的发展主流。纵观现阶段智能化变电站配置，不难发现，各设备系统仍然尚未实现对话功能，涉及到的人力资源投入比较多。而物联网技术与智能化变电站的发展需求相吻合。在智能化变电站中应用物联网技术，能够对全部辅助系统功能进行集成，有助于实现新型功能延伸，也使设备管理更加简单、方便。除此之外，还能够依托专业方法，采集、监控、分析变电站外部信息，并对整个电网进行实时监测。虽说，物联网技术已经得到了相对广泛的应用，但其在变电站中的应用仍待进一步研究。

4结语

智能变电站结构相对比较复杂，功能强大，该过程中涉及到的调试技术相对比较多，需要依据实际工程背景及情况，加以设置和应用。电力工作人员要明确智能变电站的结构、功能、原理等，针对智能变电站操作过程中存在的拉合采集器电源空开时采样输出异常和采集器与合并单元抗干扰能力弱等问题，提出针对性的解决方法，明确智能变电站未来发展脉络，为电力用户提供安全、稳定的电力资源供应，提高电力企业市场竞争力，实现技术革新。

参考文献

[1]吴政，智能变电站继电保护调试的关键问题及应用[J]，科技尚品，2017 （03）： 23-223.

[2]王生强，智能变电站运行维护工作中存在的问题及应对措施[J]应用能源技术，2016 （07）：12-14.

[3]庄梦珂.智能变电站关键调试技术存在问题及对策[J].大科技，2016 （21）： 32-33.