摘 要：随着电网的发展智能变电站越来越普及，智能化变电站运维尤为重要，本文分析了智能变电站二次设备异常对电力系统正常运行的潜在影响，总结了智能变电站主要二次设备异常的处理。

关键词：智能变电站;二次设备;异常分析;处理

0 引言

变电站智能化是变电站的发展方向，随着电网的发展，智能化变电站越来越普及。由于智能化变电站信息采集、传输、处理、输出完全智能化，其一次设备与二次设备之间采用光纤实现采样值、状态量、控制命令等信息的交换，各种二次设备之间采用通信网络实现开关量、模拟量的交换。智能化的二次设备大量增多，二次设备异常特别是多个二次设备异常时，严重情况下可能会导致开关拒动或误动，影响电网的正常运行。为了防止异常发展成为事故，避免系统故障时事故扩大化，有必要对智能化变电站二次设备异常进行有效地分析，以便发生异常时能快速的正确处理。

1 智能变电站系统结构

智能变电站系统结构上主要分为三个层次：即过程层、间隔层、站控层。从智能变电站系统结构图不难看出，站控层由监控主机、远动机、服务器、站控层交换机、网络分析仪以及一体化信息平台构成，其中重要设备如监控主机、远动机、服务器等是双重化配置，站控层交换机有A网和B网。站控层的每套设备同时接A网和B网。间隔层由间隔层交换机、成套的保护装置、测控装置以及公用二次设备（如故障录波器）等构成。间隔层中双重化配置的设备第一套对应A网，第二套对应B网。过程层由过程层交换机、合并单元、智能终端以及其它一次设备购成。其中合并单元、智能终端、过程层交换机也是双重化配置，第一套对应A网，第二套对应B网。

2 智能变电站二次设备异常分析

网络分析在智能变电站应用广泛，它不间断无遗漏地记录整个变电站各层网络的通信报文。通过对这些报文的分析可以了解变电站各类设备的工作状态，查找各网络通信中存在的问题。若系统发生故障，调取故障时全站的通信报文，可以重现故障时的站内各设备间网络通信的全过程，为故障分析提供很好的依据。由于它不间断无遗漏地记录全站通信报文，所以记录的数据量很庞大，而存储空间有限，当记录的数据容量达到设定值时，采用覆盖历史记录的方式继续记录。因此当电网系统发生故障时，便于事后故障分析，变电站运行值班员应及时将故障前、故障过程中、故障后的记录文件另外保存，以免被覆盖。网络分析仪是智能化变电站的辅助设备，它的异常、故障、死机或断电都不影响站内其它设备的正常运行。当网络分析仪发生异常时变电站值班员应先查明原因，设法恢复，必要时可重启一次，若无法恢复，汇报领导派人处理。

合并单元主要功能是对互感器二次侧电压或电流采集并转换成数字信号，通过光纤输出给相应的保护装置和过程层交换机。对于双母线接线方式，PT合并单元还具备根据本间隔开关刀闸位置实现间隔电压切换功能、根据母联开关运行状态实现母线电压并列功能。合并单元异常或故障时，相应的保护装置电压或电流无法正确采样，保护会闭锁或误动，过程层交换机GOOSE链路异常，故障录波和相应的电能计量无法正确采样。母线PT合并单元异常或故障，相应的母差复压条件开放。合并单元异常或故障时，应立即查明原因设法恢复，并汇报调度。若无法恢复，申请停用该装置和相关保护。按照调度要求调整其余保护的运行方式，并通知检修。

智能终端主要基于GOOSE服务完成该间隔内断路器以及与其相关刀闸的操作控制和状态监视，接收、解析保护装置、测控装置等智能设备发出的GOOSE信息，经由智能终端装置解析判断后，驱动开出触点，实现断路器和刀闸控制功能。通过智能终端装置提供经光电隔离的开入触点，实现本间隔内一次设备告警信息和其它状态量的采集和监视，并将这些告警信息和状态量上送给保护装置、测控装置或过程层交换机。智能终端信号采集回路具有防止接点抖动的能力。智能终端异常或故障时，开关可能误动或据动，相关联的保护动作跳闸可能GOOSE链路中断无法跳开或重合本开关，相关的测控装置可能采集不到本间隔的遥信值，断路器和刀闸可能无法操作。智能单元异常或故障，应立即查明原因并设法恢复，同时并汇报调度。若无法恢复，申请停用该装置和相关保护，退出智能终端出口压板、断路器、刀闸遥控压板。按照调度要求调整其余保护的运行方式，并通知检修。两套智能终端均停用时，此时设备上发生任何故障保护均无法出口，并可能引起失灵保护动作造成事故扩大，因此须将一次设备陪停，不能远方操作的，应就地停运断路器。

3 智能化变电站主要二次设备异常处理原则

为了保证电力系统运行的可靠性，故障时断路器可靠动作，智能化变电站保护都是双重化配置，过程层和间隔层设备都是第一套对应A网，第二套对应B网，两套之间相互独立。一般情况当单个二次设备发生异常时，电网仍能正常的可靠运行，此时停用相关的二次设备即可，无需一次设备陪停。由于保护双重化配置且相互独立，合并单元影响保护采样、过程层交换机影响保护启失灵功能、智能终端影响保护出口，当两个及以上二次设备同时异常或故障（或停用）时可能会导致一次设备的两套保护同时不能正常运行，一旦系统发生故障会事故扩大化。当两个及以上二次设备同时异常停用或故障（或停用）时的处理原则是：当主变保护、线路保护、母线保护两套主保护同时不完善（采样、功能、出口任一不完善）时，停役相应一次设备。当断路器两套开关失灵保护同时不完善（采样、功能、出口任一不完善）时，停役该断路器。

4 总结

本文简单介绍了智能变电站的系统构成;初步分析了智能化二次设备在电力系统中的作用以及智能化二次设备异常对电力系统正常运行的影响;结合江苏省智能化变电站500kV天目湖变实际运行情况，总结了智能化变电站二次設备异常的处理原则;并以天目湖变500kV第四串为例，列举了两个及以上二次设备同时异常或故障（停用）时需要陪停的一次设备情况。

参考文献：

[1] 周勇.智能化变电站的系统结构及应用[J].大众用电，2012，12

[2] 华东电力系统调度规程[S] ，2009，12

作者简介：

姓名：谢玉玲（1975.08--），性别：女，籍贯：江苏省南京人，学历：本科，毕业于北南京工程学院，现有职称：助理工程师 ，研究方向：电力工程。