智能变电站二次系统设计及试验技术
摘要：本文简要介绍了常规变电站二次系统设计表达需求。针对智能变电站网络化信息共享的特点，提出“sv/goose信息流图
+sv/goose 信息逻辑配置表+装置光缆联系图”的智能化变电站二次施工图设计方法。sv/goose 信息流图表达逻辑原理，sv/goose 信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联，装置光缆联系图描述物理介质连接方法。指导了智能变电站工程的数据模型配置、施工及调试情况。同时针对智能变电站的特点，对智能变电站二次系统的试验流程、试验内容、试验方法进行了探讨，同时分析了智能变电站二次系统试验的重点和难点。
关键词：智能变电站二次系统设计技术试验
0 引言
在iec61850标准的基础上，变电站通过数据流连接及数据模型配置实现功能，网络通信实现了多路信息复用，原有大量电缆被少量光纤所取代，同时也取消了原依赖于电缆接线的硬件，致使传统基于设备和回路的二次系统设计理念逐渐被淘汰。笔者通过本文探究了一套新的智能化变电站二次施工图设计方案，将二次设备之间的逻辑关系和物理连接清晰地呈现出来，然后结合以往设计经验对当前设计方案进行了学术论证，明确提出其中的弊端和改进建议。变电站的安全稳定运行主要取决于智能变电站二次系统的试验技术操作，鉴于此，笔者在本文中深入探究了试验流程、试验重点和
220kV智能变电站二次系统结构与设备配置智能变电站的二次系统结构与设备较常规变电站发生了重大的变化。本文分析了220kV智能?电站“三层两网”的系统结构，阐述了二次系统设备配置基本原则，结合目前二次设计实施中遇到的问题，提出了改进意见。 1 概述 随着社会经济的快速增长，人们对供电可靠性和安全性有了更高的要求。而风力、太阳能等新能源电源的并网运行对电网系统稳定性造成了一定的影响。智能电网能有效利用电力资源，提高供电可靠性，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。 2011年起，作为智能电网的关键节点，智能变电站在全国范围内进入全面推广建设阶段，新建220kV变电站按《国家电网公司输变电工程通用设计―110（66）～750kV智能变电站部分》（2011年版）中“第五篇 220kV 变电站通用设计技术导则”的技术方案。与传统变电站相比，智能变电站最大特征体现在一次设备智能化、设备检修状态化和二次设备网络化，其中二次设备在采样方式和组网形式上都发生了重大的变化，随着电力技术的进步，越来越多的新技术应用到二次系统中，因此研究智能变电站的二次系统设计和设备配置有着重要的意义。 2 220kV智能变电站系统结构 以上海地区某220kV变电站为例，智能变电站系统采用三层两网结构，三层即站控层、间隔层、过程层，两网即站控层网络和过程层网络。 2.1 站控层
负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，是全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。站控层网络采用百兆星形双网结构，冗余网络采用双网双工方式运行。站控层网络MMS、GOOSE（逻辑闭锁）、SNTP三网（功能）合一，共网运行，全站数据传输数字化、网络化、共享化。 2.2 间隔层 间隔层包括保护、测控、计量、录波、相量测量等，不依赖于站控层和通信网络，可以对间隔层设备进行就地独立监控功能。保护测控装置配置如下： （1）主变保护双套配置，高、中、低压侧及本体测控装置单套独立配置。 （2）220kV线路、母线、母联（分段）保护双套配置； （3）110kV线路、母线、分段保护单套配置，采用保护测控一体化装置，母线测控单独配置； （4）35kV 线路、电容器、站用变保护集成测控、计量功能，母差保护单套配置； （5）110kV、35kV母线配置低压减载装置。 （6）过程层：过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，是一次设备与间隔层设备的转换接口，完成电流电压量的采样、设备运行状态信号的监测和分合闸命令的执行等。 3 智能变电站与常规变电站的二次设备比较
分析智能变电站自动化系统调试常见问题及解决方式 近年来，在社会生产的带动下，电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展。完善的自动化系统是智能变电站实现信息化、自动化、互动化的关键。本文通过对变电站综合自动化系统的介绍，分析了变电站自动化系统的主要功能，以及变电站自动化系统中常用的通信方式，分析了远程电能量数据终端（ERTU）调试策略以及电压无功综合自动控制系统调试策略，最后提出了自动化调试策略的应用，对实际调试工作有很强的指导作用。 标签：智能变电站、自动化系统调试、常见问题 一、智能变电站的特点 智能变电站作为智能电网的重要组成部分，为电网的安全稳定运行提供了实时运行数据，为电网的智能调节提供了重要的技术支持。与常规变电站相比，智能变电站用大量的光缆取代了电缆传递实时数据，数字采样方式代替了传统的模拟采样方式，数据的可靠性和抗干扰性大幅提高，二次接线也大幅简化。 二、智能变电站自动化系统主要功能 1 微机的保护功能，主要体现在对母线的保护、一次或多次重合闸功能、保护电容器、保护变压器等。 2 设置一些远方的整定的保定值，该功能具体指可以针对保护装置设置能够提供保护的定值，以便设备在必要时能够根据实际情况进行实时切换。 3 操作与控制的主要功能在于能够对变压器的分接头实施调控，并同时能够对隔离的开关的合与分实施控制。 4 电容器的自动调换、电压的自动调控以及备用电源的自动投入功能，这一功能的具备，可以实现电容器自动切换通过电压和功率因子的自动变压器。一旦主电源发生故障不能持续供电，将自动投入事先准备好的备用电源。 5 数据统计以及记录。可以将整点数据日报表、每日峰值以及谷值、输电线的功率、电压等数据及时地记录下来，尤其是一些脉冲量、状态量和数字量等，在对数据结果进行处理后，送往监控系统的调控中心，以对数据实施操作控制并对存现问题的结果进行修改，最后归档。 三、智能变电站自动化系统调试常见问题 智能变电站作为智能电网的重要组成部分，在电力传输中发挥着突出的作用，但是从其实际运行来看，其自动化系统会时常发生调试异常问题，该问题困扰智能变电站的具体运行，所以做好分析意义显著。
电力通讯在电网智能化中的应用分析 电力通讯技术是电网智能化的运行的可靠保障，电网的智能化需要电力通讯的支持。在我国经济快速发展的大环境下，科技发展也呈现出突飞猛进的态势，这为电力通讯事业带来广阔空间和机遇的同时，也使其面临着巨大挑战。在这样的背景下，本文主要分析了电力通讯在电网智能化中的应用相关内容，希望能够提供参考价值。 标签：电力通讯;电网智能化;应用 1电力通讯的概述 电力通讯是由传输系统和终端设备构成的。电力通讯系统能够保障电力系统的安全性和稳定性。在输电、变电和配电的过程中，电力通讯的作用日益突出。较好的电力通讯技术尤其是光缆技术的成熟能够给ATM＼DDN等通訊行业带来稳定的发展。电网智能化与电力通讯密不可分，相互的促进彼此的发展。 2电网智能化对电力通讯的发展要求 2.1统一规划 电力通讯是一种多元化的平台，在电网智能化方面作用突出。创建科学的、系统的、合理的智能化电网时，电力通讯可以作为通信的重要通道。电力通讯系统也是智能电网的重要组成部分。在这种情况下，电网的智能化构建和电力通讯系统的构建要进行统一的规划。电力通信具有开放性的特点，在构建电力通信平台的时候要参照智能电网的建设标准，使智能电网的设备信息传送得以互通。 2.2智能电网的保密性 智能电网具有保密性的功能，可以抵御外来的攻击。拥有这样的特点，电力通讯的可靠性增强，使电网的智能化运行在安全方面的得到保障。电力通信涉及到电网的方方面面，这就要求对电网数据进行获取和保护。 3通讯系统在电网智能化中的应用分析 3.1配电方面的应用 配电是智能电网运行过程中的重要一环，智能配电的实现，离不开高效、科学、灵活、可靠的智能电网构造。在配电网中应用电力通讯技术，可以有效保障电网系统运行的安全性和可靠性，确保当智能电网出现故障时可以进行自我修复，同时修复渗透性较高的储能元件。与此同时，电力通讯系统在配电过程中，还可以起到监测电源质量、接人储能系统，实现配电自动化管理的功能，从而实现电力系统高质量、高效率的配电。目前，配电网在运用电力通讯技术时，主要
智能变电站二次设备调试浅析 发表时间：2019-03-26T11:31:10.777Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：周立超张玮琦吕鹏飞[导读] 摘要：随着科学的发展，人类对电能的需求有了更高的标准，变电站为满足这种要求逐渐走向信息化，这种通过数字信息传递变电站电气量的变电站称为智能变电站。 （国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 010020） 摘要：随着科学的发展，人类对电能的需求有了更高的标准，变电站为满足这种要求逐渐走向信息化，这种通过数字信息传递变电站电气量的变电站称为智能变电站。智能变电站二次设备投运前的调试工作对智能变电站的稳定运行有着至关重要的意义。本文对智能变电站二次设备的调试工作进行详尽介绍，同时对现场合并单元、智能终端、数字式继电保护装置等智能设备测试方法经行分析，对智能变电站二次设备调试工作未来的发展方向进行了总结。 关键词：智能变电站；调试；智能设备；测试方法；发展 引言：智能变电站采用现代计算机信息技术、通信技术和控制技术，实现高度自动化管理，通过智能设备的信息可控性对一次系统及二次系统进行自动化控制，实现了科学规范的网络通信，实现无人值守、少守卫的模式，提高了变电站的运行安全性，节约了成本，提高了经济效益。因此，智能变电站中二次智能设备的调试工作关系到整个变电站的正常稳定运行，且与传统的变电站二次设备调试工作有着本质的区别。传统变电站二次系统里的电气量是通过实际的电缆传输的而智能变电站二次系统里的每一个设备之间电气量的传输都是通过光纤传输的，所以智能变电站二次设备调试工作极其繁琐。 1智能变电站二次设备调试工作简介 智能变电站二次设备的现场测试工作首先要熟知现场一次设备及一次系统接线方式，对应好一次设备及系统完成对二次智能设备SCD 模型的校验，根据SCD模型完成对合并单元、智能终端、数字式继电保护装置之间的通信验证，保证各个设备相互间的配合、网络的协议、虚端子设计图的正确性。之后运用智能变电站二次智能设备所对应的智能设备测试仪进行每个设备的技术性能测试，再次确保合并单元、智能终端、数字式继电保护装置运行的正确性、可靠性、稳定性。最后运用传统测试方法，模拟变电站真实运行时发生故障的情况完成对智能变电站所有间隔的整组测试，保证智能变电站在投运后在遇到电气故障时能够正确可靠切除故障。调试过程中需特别注意开关刀闸动作是否与后台及相应间隔智能终端对应、每个间隔各项信号的正确性、智能设备之间的检修机制正确性等特殊问题。 2智能变电站二次设备测试方法分析 2.1合并单元简介及测试方法 合并单元，英文名称Merging Unit或MU。在智能变电站中，将一次互感器传输出来反映一次电气量的二次模拟电气量进行模数转换、合并和同步处理后，按照特定格式转发给间隔层需要使用的设备。合并单元是电流、电压互感器的接口装置，通过模数转换及规约格式整合将过程层数据的共享和数字化，他作为遵循IEC61850标准的数字化变电站间隔层、站控层设备的数据来源，作用十分重要故其安装完成后的各项指标测试尤为重要。运用合并单元测试仪对合并单元输入合并单元测试仪内部时钟下的交流模拟量同时运用内部时钟输出对合并单元进行同一时钟下的对时，通过采集合并单元光纤输出的数字量进行对比分析来对合并单元的离散型、通道延时、守时误差、对时误差、通道精度等技术性能进行测试。 2.2智能终端简介及测试方法 现在智能变电站中使用的主变、断路器等依旧是常规的一次设备，为实现对这些设备的数字化改造，则需要智能终端来完成信号输出和控制输入的光电转换、模数转换。智能终端与保护、测控等二次设备采用光缆连接，与一次设备采用电缆连接实现一次设备的遥信、遥控、保护跳闸等功能，并通过基于 IEC61850 标准的通信接口实现与过程层、间隔层的通信功能，最终实现断路器跳合闸、隔离开关分合闸、信号传输，主变调压、温度监控和非电量保护等功能。运用数字式继电保护测试仪即可对智终端的主要功能进行现场测试，通过光纤对智能终端传输数字开关量控制信号，再运用试验电缆将智能终端开出的开关量采集到数字式继电保护测试仪中，测试仪计算整个智能终端收到数字控制命令到做出开出的时间，整个过程时间不大于7ms即满足要求。 2.3数字式继电保护装置测试方法 智能变电站数字式继电保护装置测试方法不同于传统变电站，数字式继电保护装置所接收的一次设备电气信息来自于合并单元所采集转换来的数字量，其开出的跳闸量亦为数字量，故数字式继电保护装置单体调试仅需一台便携式数字继电保护测试仪即可完成，将便携式数字继电保护测试仪运用整站SCD文件配置相应间隔的合并单元及智能终端，后对数字式继电保护装置施加各种故障状态下的数字式模拟量，通过采集回来的数字式继电保护装置开出的数字式跳闸量来判断数字式继电保护装置保护逻辑的正确性。如需做整个间隔的整组传动实验，在相应间隔合并单元后运用传统继电保护测试仪施加故障模拟量，观察现场开关动作正确性，在做整组传动试验时一定要注意智能变电站检修机制，同时也可以验证整个检修机制的正确性。 3智能变电站调试工作未来的发展 伴随着科技进步智能变电站同样飞速发展着，智能变电站投运前的调试工作也越来越重要，智能变电站调试工作将会向着远程化、自动化、综合化发展。未来测试仪仅需接入智能变电站组网便可进入每台智能设备的调试模块，做到对智能变电站所有智能设备进行调试。当然，就现有情况看来，要实现上述方便快捷的调试方法，我国智能变电站运行维护中仍然的一些问题严重制约了其发展进程，这需要引起国家及同行业者的高度重视。只有积极解决智能一、二次设备运行维护中存在的相关问题，我国的智能变电站方可不断发展与壮大，为我国电力事业的发展提供更多的便利。 参考文献： [1]陈安伟，等．IEC61850在变电站中的工程应用[M]．北京：中国电力出版社，2012． [2]李先妹，黄家栋，唐宝锋．数字化变电站继电保护测试技术的分析研究［J］．电力系统保护与控制，2012，（03）. [3]蔡晓越．智能变电站的调试特点与建议［J］．电力与能源，2012，（04）.
智能变电站二次系统调试方法研究 变电站作为现代电力系统中的重要组成部分，肩负着电力系统中电能的电流以及电压的转换，是电力供电系统电流及电压集中分配的重要场所。随着科技的发展，智能变电站凭借其自身的优势在当前我国电力系统中得到了广泛的应用。智能化变电站二次系统运行的安全性、稳定性直接关系着我国经济的健康发展。智能化变电站二次系统作为整个供电系统的核心，智能化技术在整个系统中发挥着很大的作用，能有效地提高二次系统自动化的工作效率，实现供电系统的自动化控制。文章对智能变电站二次系统调试方法进行了相关的研究。 标签：智能变电站；二次系统；调试方法 引言 智能变电站作为现代科学技术发展形势下所形成的一种产物，其在电力系统中的作用越来越大。变电站是电力系统中对电能的电压计电流进行交换、集中和分配的重要场所，变电站二次系统的质量好坏直接关系到电力系统的正常运行。在这个快速发展的社会当中，人们对用电的需求越来越大，要想保障我国社会发展以及人们的正常需求，就必须对变电站二次系统的调试工作引起足够的重视，从而保障供电质量。 1 传统变电站二次系统中存在的问题 1.1 不能满足现代电力系统高可靠性的要求 在变电站二次系统中，变电站的继电保护和自动装置、远动装置等采用的都是电磁型或晶体管式设备，这些设备结构复杂、可靠性不高，缺乏自我检查故障的能力。一旦出现故障，都是依靠对常规二次系统进行定期的测试和校验来发现问题，这样的工序相当复杂，而且装置的可靠性能差。另外维护人员在定期检测中由于粗心弄错了装置，以至于存在隐患，这种状况经常发生。传统的变电站硬件设备功能是独立的，彼此间的联系很少，设备型号庞杂，在组合过程中协调性差，也容易造成设计隐患。 1.2 供电质量缺乏科学的保证 随着经济的持续发展，人民生活水平和生活质量不断的提高，人们用电量越来越大，加上工业用电和农业用电，使得电网供电负荷加大，电网运行随时可能出现故障。电能质量主要是通过电压、电流强度来体现的，电压合格与否不单单是靠发电厂调节，各变电站，特别是枢纽变电站也应该通过调节分接头位置和控制无功补偿设备进行调整，使其运行于合格的范围。传统的变电站，大多数不具备调压手段，以至于很容易出现各种问题，一旦问题发生，不能采取有效的补救措施，且缺乏科学的电能质量考核办法，不能满足目前发展的电力市场的需求。
变电站电气二次系统设计 摘要:变电站作为电力系统的一个重要组成部分，其电气二次设备的安装质量在关系到变电系统正常运行的同时，也直接影响到电力系统的运行质量。但是现在对于变电站中的电气工程，特别是其中电气二次设备的安装现状仍需要社会各界人士的关注，因为只有这样才能在有效提高变电站电气二次设备安装、调试和校验质量的同时，促进变电站及整个电力系统的正常和高效运行。 关键词:变电站,二次系统,安装,调试,校验 引言 变电站二次部分的安装、调试以及校验工作中，存在大量的容易出错的关键点，变电站设备经常发生过电压损毁事件，对电网的安全运行带来了较大影响，加强和改进电子系统(设备)的防护，严格控制这些关键点，避免重复犯错，减小其遭受雷电等冲击干扰损害造成的直接损失和间接损失，是提高变电站二次系统的安装、调试及校验水平，提高工程质量等级的关键。本文就从变电站二次系统的安装、调试、校验三方面全面的进行论述其系统设计，力求提高系统的运行质量。
一、变电站二次设备安装过程中所面临的问题 现如今，计算机技术在社会各行各业中的普遍使用，使各项工作的处理和运作效率都得到了大大提高，而计算机在电力系统的应用，不仅为电能的控制及调度提供了自动化的手段，还为其高效运作创造了智能化的途径。结合这点我们不难看出，电力事业在不断发展、进步，并已在原有的基础上取得了很大成效。但是尽管如此，我们仍要时刻提高警惕，预防在现有的工作中出现不好的变故;而且我们还要预见在电力系统运行过程中，不断会出现新的问题等待我们去解决。所以，我们应就变电站的二次设备在目前应用中所遇到的问题进行分析，力求在此基础上总结出对变电站二次设备运用和管理的一些经验。 (一)变电站接地不良引起二次设备烧毁 无论是在电厂中，还是在变电站内，合格、有效且良好的接地是促进电力系统安全运行的基本保证，而现在，多数变电站因其接地不良引起二次设备的烧毁，从而导致了电力系统的无法正常运行，最终给人们的生产、生活带来不利影响。 (二)变电站二次设备选择不达标
智能变电站二次系统试验方法综述 发表时间：2016-10-14T14:59:40.457Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：夏磊 [导读] 近年来，智能变电站二次系统试验方法得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。 （泰州供电公司） 摘要：近年来，智能变电站二次系统试验方法得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了传统变电站二次系统中的缺陷及不足，并结合相关实践经验，分别从智能变电站二次系统试验流程、试验重点及难点等多个角度与环节，就智能变电站二次系统试验方法展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识。 关键词：智能变电站；二次系统；试验方法； 1前言 二次系统作为智能变电站应用中的重要方面，二次系统试验方法的关键地位不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对智能变电站二次系统试验方法的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。 2智能变电站概述 智能电网运行的合理性离不开智能变电站的支持，在研究智能变电站过程中需要注重对二次系统的分析，加强对二次系统运行过程中存在的问题进行深入研究，从而确保二次系统运行的可靠性。 在网络通信平台的支持下，智能变电站通过先进的智能设备对一次设备进信息采集、保护、监测、控制。同时，依据智能变电站运行的具体情况，丰富智能变电站的应用功能。例如，自动控制、智能调节、动态决策等 [1]。 智能变电站与常规变电站相比，其中二次系统在对数据的采集、传输、集成等多个方面在本质上都发生了较大变化，不仅增加了检修难度，而且在对系统进行扩建过程中也增加了安全风险。智能变电站的二次回路不再全部通过二次电缆进行功能控制，而是运用光纤通讯手段来实现相应功能，其信息化强，数字化明显，拥有传统变电站所不具备的优势，但是新技术的产生，致使传统的试验方法已经远远不能满足需求，研制新的试验设备、开辟新的试验方法是我们解决问题的方向。本文以智能变电站二次系统作为研究对象，分析讨论了智能变电站二次系统的试验流程、试验重点和难点，为科学学者进一步进行试验工作提供了借鉴经验，并希望智能变电站二次系统试验技术早日完善。 3智能变电站二次系统试验流程 智能变电站二次系统的试验流程主要包括以下几个步骤：第一步是出厂验收，主要针对设备的硬件、功能、可靠性和性能进行检查试验，验收的过程通常在集成商处进行，验收之前设备要符合相应的验收标准：设备的系统集成和软件开发都是在工厂环境下完成的，符合配置要求；集成商提供被测试的设备并模拟出测试环境，其中相关资料的编写工作也有集成商完成。如果是二次设备供应商，其技术规范要达到对应标准。第二步是现场对所有二次设备进行性能和功能测试，其中包括交换机收发功率测试、测控装置的同期功能测试以及保护装置的定值校验等。值得注意的是，调试过程需在所有二次电缆完成接线及光缆熔接后进行。第三步是全站二次系统功能调试，通过系统联调实现数据的共享，在调试过程中还需进行远动通信系统调试和站级监控系统调试。最后一步是启动调试，经过上述功能调试后，整组传动正确，开始进行实际工作的检验，主要测试带电工作情况，但是，碍于条件限制，一般对保护装置在二次侧进行加量试验，以确认相量的准确性[2]。 4试验重点 智能变电站二次系统的试验范畴很广，所以本文主要涉及一些重点试验来介绍，其中包括出场验收、二次设备功能调试、全站二次系统功能调试以及启动调试的试验手段和相关内容，重点分析一些与常规变电站不同的试验内容。 4.1出厂验收 集成后的智能变电站二次系统作为二次系统出厂验收试验的对象，其重要组成部分有测控装置、保护装置、监测一体化装置、网络设备、远动通信单元以及智能终端等，出场验收包括设备系统的安全可靠性、稳定性、硬件质量、功能测试和性能指标等一系列标准。 4.2二次设备功能调试 二次设备功能调试之前，要对二次电缆的连接以及通信网络情况进行检测，以确保其正确性。然后进行整组传动、通流及升压，以确保二次系统的正常运作。进行保护装置的动作模拟，对设备的智能终端和保护出口进行检验；二次设备功能调试还包括远动通信单元相关功能测试以及站级监控系统相关功能，并与调度主站进行联调。 4.3全站二次系统功能调试 全站二次系统功能调试对于智能变电站二次系统意义重大，所以对其性能的要求更加严格。全站二次系统功能调试能够最大程度的模拟实际的工作环境，所以其检验结果具有重要参考价值，检测的内容有：遥信变位传送时间、遥控命令传输执行时间、遥测超越定值传输时间、保护整组动作时间、采样延时及同步性和主备机切换时间等。 4.4启动调试 智能变电站的二次系统的启动调试进行的是相量检测，一般通过保护装置本身的测量模块，以确认相量的准确性。 5试验的难点 5.1采样同步性测试 由于智能变电站对数据源同步精度很高，所以对于一些变电站内的方向距离保护、变压器保护、母线保护以及测控装置来说，需要采用一些特殊的方式进行试验。为保证数据精度，智能变电站对于不同装置采用区域采样点插值同步法和全站时钟源同步法。所以，进行采样同步性测试就显得格外重要，而现场同步性测试得主要目的就是确保二次设备数据采集的同步性[3]。 5.2网络性能测试 网络性能测试是智能变电站最重要的测试内容之一，其检验标标准有丢包率、时延、以及吞吐量。吞吐量反映了交换设备的数据包转
关于智能变电站的二次设备调试与检修牛振华 发表时间：2019-10-16T14:52:44.590Z 来源：《电力设备》2019年第11期作者：牛振华姚俊[导读] 摘要：现阶段，随着我国城市化建设步伐的加快，传统变电站已经不能满足当今社会的发展。（国网朔州供电公司山西省朔州市 036002）摘要：现阶段，随着我国城市化建设步伐的加快，传统变电站已经不能满足当今社会的发展。因此，电气设备进入了不断更新的重要阶段，逐渐向智能化、网络化、科技化方向发展。智能变电站具有自我监控、信息共享、传感监测的功能，可以使各种基础设施形成一个庞大的电网系统，时刻监测这些电气设备的运行情况，降低成本投入，减少检修养护工作，提高电气设备的运行效率。另外，智能变电站 具有继电保护作用，确保电气设备使用的安全性和可靠性，已经在我国大部分地区广泛应用，而且取得了良好的使用效益。关键词：智能变电站；二次设备；调试；检修引言电已经成为人们衣食住行的一部分，也是国民经济发展的基础产业。智能化变电站在硬件方面具有设备功能集成化、扩展方便、接口规范和安装模块化的特点，软件方面具有通信可靠、信息共享、控制灵活和网络一体化等特点。在智能化变电站电气设备安装中，要加强对主变压器、断路器、室外高压隔离开关以及无功补偿装置的安装。在电气设备调试环节中，要重视对保护装置、启动调试、断路器的调试。 1研究智能变电站二次设备调试与检修的现实意义智能变电站就就是通过继承、环保、稳定、可靠的各项智能设备的应用，她难过一次设备掺量数字化、规范化、标准化等各项信息平台，自主的完成对各项信息内容的筹集、测量、计算、调控等各项工作。从我国电力行业的整体发展情况来看，智能变电站近几年的应用越来越广泛，在该背景下，为了使智能变电站的作用能够得到合理发挥，应当做好二次设备的调试与检修作业。做好对二次设备的调试与检修，可以确保智能变电站中应用的各项二次设备的性能都可以满足应用标准，进而实现对一次设备的合理检查，测量，控制，保护，调节，从而保证智能变电站运行的稳定性，从而为人们提供稳定的电能，满足人们的生活和生产需求。 2智能变电站二次设备的调试对于智能变电站二次系统，其主要具有很强的系统集成化、信息交换标准化特色，智能变电站二次系统的结构十分紧凑，站内与控制中心可以进行无缝通信，在采集设备状态特征时，没有盲区，能保证系统维护、配置的简单。同时智能变电站二次系统还具有控制自动化与保护控制协同化的特点，其电流、电压的采集可以通过数字化完成，能对各种数据信息进行高度集成，整合优化了以往的分散二次系统，实现了通信、数据共享。在实际中，开展智能变电站二次设备调试时，应该重点从以下几个方面进行：（1）智能二次设备测试仪，在智能变电站二次设备中，保护测控装置的输入数据接口转变成新的数据化接口，所以，在进行调试时，要利用数字化光电测试仪进行。就目前而言，常用的数字式光电测试仪有omicron公司提供的数字信号新型测试设备、模拟信号测试设备、模拟信号联合数字信号转换的设备检测方式。（2）继电保护装置功能测试，其测试内容主要有采样功能、精度、各种保护逻辑、动作时间、定值、动作报告标准化、软硬压板、对时功能等。（3）测控装置功能测试，其测试的主要内容有收发GOOSE报文、采样功能及精度、同期合闸功能、间隔五防闭锁逻辑功能、记录程序版本等。（4）合并单元功能测试，其测试内容主要有采样精度、合并单元输出幅值及角度误差、同步精度、守时精度、采样值输出、报文实时、电压切换功能、电压并列功能、检修试验、合并单元自诊断功能等。（5）智能终端功能测试，其主要测试内容有动作时间、智能终端执行控制、智能终端发送开关量、智能终端上送遥测量测试、功率消耗、验证报警、GOOSE开关量延时等。 3智能化变电站电气设备的安装问题 3.1人为因素智能变电站电气设备的安装直接影响电力系统的使用寿命，所以相关工作人员安装前需要经过专业培训，提高专业知识和技能、丰富工作经验、提升综合素质，全面了解电气设备的安装事项，做好安全指导工作，保证智能化变电站电气设备安装的可靠性和稳定性。 3.2其他因素一是施工材料问题。材料在购买和入库时没有经过严格的监测和审核，导致一些使用性能不合格的材料运用到智能化变电站系统中。二是设计图纸和安装程序问些问题都会导致智能化变电站出现运行故障。 4智能变电站二次设备的检修在实际中，开展智能变电站二次设备检修活动时，应该严格的按照相关运行程序进行，避免因为程序出现漏洞从而造成了检测结果不准确，影响到检修工作质量的情况。一般情况下，进行智能变电站二次设备检修工作时，要结合设备的当前状态，实施故障分类，要针对存在故障、潜存故障、正常运行设备采用不同的检修方式，从而保证检修活动的顺利进行。此外，在进行智能变电站二次设备检修工作时，还需要结合设备的工作性质，分类进行设备故障修理工作，如将需要停电修理的故障划分成一类，将需要更换零件的设备划分成一类，实现高效率维修活动。在进行智能变电站二次设备故障处理时，对于保护装置故障，需要及时找出故障原因，并退出保护出口软压板，将检修压板装入装置中，重新启动，如果保护装置恢复正常，则保护装置是跳至跳闸状态，如果重新启动后，装置没有恢复，需要结合检修单位的指令进行保护装置运行方式调整、维护。在具体工作中，可以从以下两个角度分析智能变电站二次设备检修工作：（1）从有关MU合并器装置的检修角度看，变电站交流信号源输出的模拟电流、电压信号指标会表现出一致性相位状态，在此条件下，MU合并器可以接受电子互感器装置正常运行下的电流、电压信号，同时这些电流、电压信号会通过汇通GPS信号方式，进行信号同步传递。在实际中，可以立足于信号同步的角度，比较信号相位，从而判断出信号同步执行情况的可靠性。（2）从有关电子互感器采集器装置检修角度看，智能变电站在正常运行下，采样器获取的采样值数据很容易受到电子互感器装置差动保护性能的影响，由于一般情况下的电流互感器装置对应的变比指标、极性指标处于既定状态，对于其互感器装置的检修，可以利用专门的仪器进行测试。在智能变电站中，电子互感器装置的电力极性指标十分灵活，可以在MU合并器装置中进行灵活调整，需要注意的是，MU合并器装置对互感器电流极性调整必然会对后期的二次设备检修作业带来极大的影响，所以在事前必须事先制定相应的调整规范。同时在二次设备停电检修工作中，还可以利用一次加流的方法，对电子式互感器装置变比指标进行有效检查，当二次电流的方向和潮流方向表现出相互一致，那么就代表了极性端为线路侧位置。 结语
变电站智能运检关键技术及应用 摘要：“十三五”期间，电网规模将迎来爆发式增长，电网运行安全性要求也越来越高，依靠人力为主的传统运维检修模式导致运维能力提升有限，已经无法满足 迅猛增长的电网运维工作需求；同时传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。通过现代科技提 升变电站运检智能化水平，可有效提升设备可靠性和提高劳动生产率，是提高电 网安全稳定和缓解人力资源紧张的有效手段。 关键词：变电站；智能运检；技术 1运维平台 1.1 在线监视 建立变电站二次系统全景信息模型，应用纤芯自动搜索算法实现虚、实对应 的二次设备全景可视化展示技术，将智能变电站信息数字化、抽象化转变为可视 化的全景模式。在线监视应能实现如下功能：1）对全站二次设备运行工况、通 信状态的实时监视与预警。2）对全站二次设备告警信息、变位信息、压板状态 等各种信息的全景展示。3）对全站二次设备间通信链路状态的实时监视与可视 化展示。4）对全站二次设备虚回路、虚端子的实时监视与可视化展示。5）对保 护装置等间隔层设备温度、电压以及保护遥测的实时监视与展示。6）对保护装 置面板指示灯状态的正确反映。 1.2 状态评估及监视预警 电力二次设备“趋势性 + 损失性”的评价体系和“横向比对、纵向校验”的评价方法，实现智能站二次设备健康状态在线评价，实现“经验评估”向“量化评估”的跨越。趋势性评估方法：是指对装置稳态量的长期监视、记录和分析，反映一段时 间内元件性能的变化趋势，包括采样值精度、开关量一致性、运行及环境温度、 端口光功率、其他自检参数等，超出门槛值预警。损失性评估方法：是指当装置 发生异常告警时，通过对告警信息按类型进行分析和统计，推断故障的具体性质，如严重等级、持续时间、影响范围、最可能的故障位置等，为装置异常缺陷处理 提供辅助决策。 1.3 保护定值管理 针对种类繁多、厂家各异的继电保护装置，能否正确、可靠动作直接关系到 电力系统的安全稳定运行，而继电保护定值的管理显得尤为重要，对于智能变电 站保护定值的管理，应能够正确、可靠地实现定值召唤、定值区切换、定值修改、定值比对等功能。定值召唤应能支持同时通过本地和远方发起的进行定值区号和 任意区定值的召唤，并且能够直观地显示定值名称及相应属性等信息。支持定值 区实时切换，通过选择、返校、执行步骤保证定值切换的正确性。定值修改内容，应能支持同时通过本地和远方发起的对定值进行实时修改，并且能够对单一保护 设备的定值进行批量修改，定值修改后，向所有远端主站发送定值变化告警信号。定值比对功能，应能根据历史数据库保存的最新定值信息与新召唤上来的定值进 行自动或手动对比，当两份定值单不一致时，应触发告警功能，并标识定值不一 致处，以便运行人员进行快速检查、核对。当定值修改后，应能对修改前后的定 值进行自动校对，并对不一致的地方进行明显的标识。 2操作智能化 2.1 隔离开关分合闸状态的“双确认” 敞开式隔离开关在操作过程中的可靠性相比短路器要低，进行操作时需要操
目录 摘要 (1) 1.电气主接线的设计原则和要求 (2) 1.1主接线的设计原则 (2) 1.1.1设计依据 (2) 1.1.2设计准则 (2) 1.1.3考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响 (3) 1.1.4考虑主变台数对主接线的影响 (3) 1.1.5考虑备用量的有无和大小对主接线的影响 (3) 1.2主接线设计的基本要求 (3) 1.2.1可靠性 (3) 1.2.2灵活性 (4) 1.2.3经济性 (4) 2主接线的设计 (4) 2.1原始材料及分析 (5) 2.2 设计步骤 (5) 2.3初步方案设计 (6) 2.4最优方案确定 (7) 2.4.1技术比较 (7) 2.4.2经济比较 (9) 心得体会 (10) 参考文献 (12)
摘要 本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。110KV 电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。 110kV、35kV和10kV三个电压等级的变电站接入系统，而电气主接线设计是一个综合性问题，必须结合电力系统和变电所的具体情况，全面分析有关因素，正确处理他们之间的关系，经过技术、经济比较、运行可靠，合理的选择主接线方案。 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。
智能变电站二次设备系统架构设计方案 发表时间：2019-04-18T11:48:02.513Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：都基思[导读] 摘要：针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题，提出一种智能变电二次系统设计思路，通过采用多功能集成装置等方法，该方案可大幅减少装置数量和光纤数量，提高保护装置的可靠性和速动性，简化系统网络架构，减少虚端子配置和调试工作量，降低运行维护难度。 （国网黑龙江省牡丹江供电公司经济技术研究所黑龙江省牡丹江市 157000）摘要：针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题，提出一种智能变电二次系统设计思路，通过采用多功能集成装置等方法，该方案可大幅减少装置数量和光纤数量，提高保护装置的可靠性和速动性，简化系统网络架构，减少虚端子配置和调试工作量，降低运行维护难度。 关键词：智能变电站；二次设备；架构设计 一、二次系统架构及存在的问题 以 220 kV 线路间隔为例。目前智能变电站每回线路配置双套包含有完整的主、后备保护功能的线路保护装置和双套合并单元、智能终端装置。线路保护装置与线路合并单元点对点通信获得线路电流、电压采样值信号。母线电压由母线合并单元以点对点通信方式发给间隔合并单元，再由间隔合并单元转发给各间隔保护装置。线路间隔保护装置与智能终端之间采用点对点通信发送跳闸命令。跨间隔信息(如启动母差失灵功能和母差保护动作远跳功能等)采用面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event ，GOOSE)网络传输跳闸方式。测控装置、动态向量测量(phasor measurement unit，PMU)等功能采用网络采样和网络跳闸方式[1]。 以上方式存在以下不足：保护装置可靠性及动作快速性下降。智能变电站实现了数字化传输，为信息共享、信息的利用提供了基础。但同时也增加了保护功能的实现环节，速动性指标较常规变电站有所降低。在“直采直跳”方式下，智能变电站线路保护整组动作时间理论上较常规站慢 5 ms 左右。此外，保护装置的可靠性也有所降低。在“直采直跳”模式下，线路保护功能由合并单元、保护装置和智能终端三者共同完成，其中任何一个环节发生故障都会导致保护功能的缺失。而现场运行的合并单元和智能终端由于光口较多，发热量大，受现场环境温度和电磁干扰等影响，故障概率较高，影响保护的整体可靠性。对于跨间隔保护设备问题则更为严重；过程层设备实现了多业务的信息共享，但同时也给各业务系统的运维和扩建带来了影响。以线路合并单元为例，一台线路合并单元需要给线路保护装置、母线保护装置、安全稳定装置、短引线保护、采样值(sampled value，SV)网络上的多个设备提供采样值数据。当合并单元需要检修时，会影响多个业务的运行；虚端子配置工作量大，维护困难。智能变电站以虚回路连接代替传统变电站的二次电回路。虚回路的连接以配置文件的形式体现，如全站系统配置文件(system configuration description，SCD)、智能电子设备(intelligent electronic device，IED)能力描述文件(IED capability description，ICD)、智能电子设备实例配置文件(configured IED description，CID)。虚端子是明确装置之间信号连接关系的文本信息，一般用 Excel 文件描述，是智能变电站设计、调试环节的重要内容。而且，虚端子在运行和维护阶段是看不见摸不着的，所以给运维带来了一定的困难；数据同步复杂。智能变电站的合并单元、交换机、保护测控等设备必须基于统一的时间基准运行，方能满足事件顺序记录(sequence of event，SOE)、故障录波等功能时间一致性的要求。这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。合并单元及智能终端由于传输采样值、跳闸信息，需要达到 μs 的同步精度。在合并单元内部时钟发生漂移或在外部时钟源缺失或抖动情况下会造成数据的不同步，需要有相应措施去应对。 二、220 kV 智能站二次系统架构设计 2.1线路间隔架构设计 220 kV 线路间隔架构。多功能线路保护装置集线路保护、智能终端、合并单元功能于一体，双套配置，保护电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供 SV、GOOSE 接口给母差保护和故障录波装置。多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体，单套配置，测量电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供 SV、GOOSE 接口给动态 PMU 等装置。关口计量仍采用电缆方式接入独立关口计量表。 2.2 主变间隔架构设计 主变保护由于跨多个间隔，若将主变保护、各侧智能终端、合并单元一体化设计，装置体积很大，而且架构不清晰，不利于运维。主变间隔的二次系统架构。主后一体化保护方式,主后一体化保护功能由主变保护、三侧智能终端合并单元一体化装置、本体智能终端装置来实现，均双套配置。主变保护通过与三侧智能终端合并单元一体化装置及本体智能终端装置的点对点通信进行采样和跳闸出口，采用 SV、GOOSE 共口方式。主变各侧的多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体，单套配置，测量电流、电压直接采样，通过继电器直接出口跳闸，并提供SV、GOOSE 接口给其他装置共享数据。主后保护分开模式，各侧的多功能保护装置将后备保护与该侧的合智一体化装置集成，与主变主保护、本体智能终端共同完成主变的保护功能；其他部分的设计同主后一体化保护方式[2]。 2.3 母线间隔架构设计 母线间隔二次系统架构设计。母线电压经并列箱后用电缆接至各间隔，各间隔做电压切换。母线测控装置采集 PT 刀闸位置、母线电压测量值，通过 MMS 网络传输遥测信息。母线保护与多功能线路(母联)保护装置之间以点对点通信方式获得采样值信号、位置信号，执行跳令。与主变间隔的合智一体化装置点对点通信获得采样值信号、位置信号，执行跳令。母线电压采样值信息从母线合并单元点对点获取。 三、方案效果分析 以 220 kV 变电站为例，变电站采用双母线接线，按 6 回出线、2 台主变、1 个母联规模计算，二次系统可节省装置 42 台，交换机所需端口数量减少 98 个，光线数量节省 134 根，如表 1 所示。装置数量、交换机端口数量和尾纤数量大副减少，网络架构进一步简化，大幅降低直接造价，虚端子和 SCD 配置工作量大幅降低，工程调试周期缩短，运行维护难度降低。更为重要的是，间隔内装置功能独立，无相互关联，无合并单元采样传输和智能终端响应环节，大大提高了间隔内保护装置的快速性和可靠性。跨间隔装置直采直跳，同时母差保护发热量大幅降低，进一步提高了保护功能的可靠性和系统的稳定性。本方案完全符合智能变电站“占地少、造价省、可靠性高”的建设目标[3]。
福建省智能变电站二次系统设计规范 （讨论稿） 1通用规定 1.1本规范适用于220kV及以上智能变电站，110kV及以下智能变电 站可参照执行。 1.2双重化配臵的保护应遵循完全独立的原则接入两个过程层网络， 保护应直接采样，与本间隔智能终端之间通信应采用GOOSE点对点通信方式，保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE 网络传输方式。 1.3当过程层配臵网络时，测控装臵、录波装臵、相量测量等装臵 GOOSE、SV信息宜通过网络方式传输。 1.4保护动作触发录波的信号宜采用GOOSE保护出口触发。故障录波 器应设臵按间隔的投入软压板。 1.5断路器、刀闸硬接点位臵开入GOOSE报文应采用双点位臵数据属 性。硬接点采集方面，需遥控的刀闸采集双位臵接点，不遥控的刀闸采集单位臵接点。 1.6每个GOOSE订阅方只能对应1个GOOSE发布对象，每个GOOSE发 布方可对应多个GOOSE订阅对象。 1.7110千伏及以上GOOSE组网应按照电压等级进行划分，在需要跨 不同电压等级GOOSE网络实现相关功能时，宜采用点对点直连方式实现，避免不同GOOSE网交叉。测控装臵、录波、母联(110kV)、母线PT智能终端等可跨接双网，双套保护（仅自适应重合闸线路保护）之间如有信息联系应采用点对点方式。 1.8SV采样至虚端子通道宜采用AABBCC方式排列。（智能变保护及辅 助装臵接口设计规范）。 1.9变电站虚端子设计宜采用Excel(*.xls)格式文件，虚端子应包含 二次设备所有有效开入输出等信息。 1.10线路远跳（远传）、母差失灵、变压器开关失灵联跳可在GOOSE 发送和接收侧设备设臵软压板。线路收远跳、启动失灵开入、主
智能变电站的调试流程及方法 一、智能变电站 智能变电站主要由站控层、间隔层和过程层组成。其中站控层的作用是对全站设备进行监视、控制、告警和交换信息，并即时完成数据的采集监控、操作闭锁、保护管理；间隔层的作用是对间隔层的所有实时数据信息进行汇总，并对一次设备提供保护和控制；过程层则用于电气数据的检测、设备运行参数的在线检测与统计以及操作控制的执行等。 这三层结构通过以太网、光缆等紧密地联接在一起，使得信息的采集、处理、执行等更加迅速便捷。由智能化变电站的结构图可以看出，智能变电站是智能电网的基础，在智能电网的体系结构中具有重要的作用。 二、智能变电站调试流程 2.1变电站调试流程简述 变电站调试流程可分为设备出厂验收、现场调试两大部分。出厂验收是对即将出售的设备进行质量检查；调试工作是对现场安装的设备进行现场调试，现场调试按照流程可分为单体调试、分系统调试、系统调试。 2.2智能变电站调试流程 按照《智能变电站调试规范》执行，职能变电站的调试可按照一下流程：组态配置→系统测试→系统动模（可选）→现
场调试→投产试验。 2.2.1组态配置。组态配置是智能变电站系统设计的一个步奏，是在设计图纸或意图下，进行实例化变电站内各IED设备的ICD文件，并设置为SCD文件。这项工作一般由系统集成商完成后由用户确认，这里的“用户”可以是设备使用单位，也可以是设备使用单位制定的设计调试单位。 2.2.2系统测试。系统测试是为了确保设备主要功能的正确性和设备性能指标处于正常值范围的调试实验，调试包括装置单体调试和变电站各分系统调试。 2.2.3系统动模。系统动模是为了验证继电保护等整体系统的性能和可靠性进行的变电站动态模拟试验。系统动模是在国家认定的实验机构或者具备相应实验资质的实验室进行的实验工作。动模试验的一次接线方式尽可能的与实际工程相一致，实验系统规模较大是，可以减少规模，但应保证能完成各类型保护的所有故障类型的测试。 2.2.4现场调试。现场调试是为了确保系统和设备现场安装连接和功能的正确性而进行的实验。现场调试实验包括回路、通信链路检验及传动试验。同时，设备辅助系统的调试也在现场调试阶段进行。 2.2.5投产试验。投产实验是设备在安装投入使用中用一次电流及工作电压进行检验和判定的试验。投产试验包括一次设备启动试验、核相与带负荷检查。