摘要：随着数字化变电站的投产使用，如何进行传统检修模式的革新，以适应全新的数字化变电站逐渐成为变电站改革的难题之一。基于IEC61850数字化变电站是在传统变电站的基础之上发展起来的数字化变电站，因此，变电站检修模式的革新应以传统检修模式为基础。本文对数字化变电站进行了概述，并详细阐述了数字化变电站二次检修范围以及方法，旨在为研究数字化变电站的二次检修提供一些有价值的参考。
关键词：IEC61850；数字化变电站；二次检修
前言：
IEC61850数字化变电站是把变电站内的数字化一次系统设备而网络化二次设备通过IEC61850标准和不同的网络层次搭建起来的，是一种技术非常先进、自动化程度相当之高的智能变电站，该变电站可以实现站内各种设备的信息共享和实时控制，是传统变电站本质上的飞跃。但是IEC61850数字化变电站的二次检修模式不能适应传统的变电站检修模式，所以本文的主旨就是研究基于IEC61850数字化变电站的二次检修。
1数字化变电站的主要技术特点
1.1系统三层网络结构体系
变电站自动化系统机构经历了由集中式向分布式系统的转变。数字化变电站采用成熟的网络通讯技术和开放式互联规约,依据IEC61850标准体系的建模标准,在逻辑结构上分为过程层、间隔层和站控层的三层模型,各层次内部与层次之间采用高速网络通信。在这三层中分别接入2类总线:过程总线以及变电站总线。过程总线主要用于过程层与间隔层之间TA、TV以及控制数据的交换,变电站总线用于间隔层内部、间隔层之间、间隔层与变电站层之间、变电站层内数据交换。
1.2数据采集数字化
传统的电磁式电流互感器存在绝缘结构复杂和磁饱和问题,而数字化的电流、电压量测系统(光电式互感器或电子式互感器),实现了一、二次系统在电气上的有效隔离,增大了电气量的静态及动态测量范围,提高了测量精度,为变电站信息集成化应用创造了条件。
1.3紧凑的系统结构
将重量轻、体积小的数字化电气量测系统集成在智能开关设备中,进行功能优化组合和设备布置,体现了变电站机电一体化设计理念。测控装置、保护装置、控制操作回路、故障录波装置等作为一次智能设备的一部分,实现了IED的近过程化(processclose)设计。LN(logicalnode)逻辑节点是变电站自动化系统的基本功能单元,IEDA中集成了断路器(XCBR)与监视(SCBR)功能,IED B中集成了作为主保护的距离保护(PDIS)与开关操作控制(CSWI)功能,IED C中集成了作为后备保护的过流保护(PTOC)、电压采样(PTTR)与电流采样(CTTR)功能。紧凑化的系统结构有以下特点:①IED数量减少,在装置与系统间采用网络连接减少二次接线;②优化组合变电站自动化功能并将其分配到不同的IED中;③IED紧靠过程层,有利于与一次设备配置一体化。
1.4标准化系统模型
IEC61850是国际电工委员会制定的“变电站通信网络和系统”系列标准,在定义变电站通信体系、通信数据模型等方面采用了面向对象的方法,为变电站自动化系统建立了标准统一的信息交换模型,主要意义在于:①变电站信息共享,对站内设备采用统一建模,统一规则命名资源,实现变电站内及变电站与监控中心之间的无缝通信;②采用面向对象的建模方法,设备自我描述规则和抽象通信服务接口,并使之成为变电站自动化功能的统一的语法语义标准,来实现变电站智能设备的互操作性;③采用XML建立变电站、IED、通信系统等模型的描述文档,XML是一种具有简单、高效、开放且可扩展、可移植的标记语言,设备功能、网络连接和系统配置都可采用基于XML的变电站配置语言进行描述、存储、交换、配置和管理,简化系统的维护、配置和工程实施。
1.5信息集成化应用
变电站数字化为信息集成化应用创造了有利条件,数字化变电站可以对二次系统装置和数据进行信息集成和功能优化处理,避免了常规变电站存在的硬件配置重复、信息不利于共享和投资成本大等问题。数字化变电站是未来“数字化电网”的功能和信息节点,IEC61850系列标准将逐步统一电力系统内各信息模型和信息交换模型,消除由于缺乏标准建模和功能异构而导致的信息盲点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.6设备实现状态检修
在数字化变电站中,可以实时有效地获取各种IED装置的故障和保护动作信息以及电网运行状态数据,实现对交直流回路、信号及操作回路状态的有效监视。数字化变电站几乎不再出现未被监视的功能单元,设备状态特征量的采集无盲区,设备检修策略可以从常规变电站设备的“定期检修”转变成“状态检修”,从而大大提高了系统设备的时效性和全员生产效率。
2数字化变电站的二次模式
最新的二次模式是在数字化变电站出现之后产生的。在这个过程中，保护装置的硬件条件进行了大的变革，从最普通的电磁继电保护到后来的微机保护，再到目前的数字化变电站的数字化保护，从而实现了变电站数据传输的信息化。由于电子互感器的应用，使得变电站的保护水平和技术都有很大的提升，并得到简化。
在IEC 61850的基础上的变电站统一的数据模型和数据通信平台是数字化变电站的一大特点，这个平台主要是进行数据采集和开出的工作。保护装置通过对智能测量系统传输的测量值进行分析和判断，并把分析数据传输给智能断路器，智能断路器根据数据信息做出动作。
3数字化变电站的二次检修
根据数字化变电站的运行模式，二次设备的检修内容应包括：
3.1智能单元校验
关于数字化变电站的简修方法，其实是可以借鉴常规的变电站的二次设备的检修模式的，因为这种模式经过长期的实践考验，是一种非常有针对性，并且取得了良好效果的模式。在一次设备没有智能化之前的时候，智能单元和断路器，闸刀二次回路之间采用的主要是常规的二次电缆，而光纤以太网只要连接的是智能单元和保护装置。所以有必要进行对二次电缆的全面检测，包括接线检查、绝缘电阻测试、逆变电源的检验、通电初步检验、开关量输入回路检验、输出触点和信号检查。
3.2采样同步性功能校验
不能用同一时刻的电气量为依据是差动和距离等保护功能的一个要求，这样就要求数据采集具有高度的同步性。
利用第三方电子互感器，通过相位特性检验，幅值特性检验，零漂检查，结合网络分析仪，故障录波器，测控等分析验证，检查合并单元输出的数据是否产生丢帧，跳变等现象，检验合并单元电流电压采样数据传输的准确性。检验数字式互感器的采集器的采样精度是否符合计量、测量的要求。
3.3数字式互感器准确度校验
这项检验主要是为了判断数字式互感器采集器采样精度是否满足保护、测量、计量的要求。
3.4合并单元激光电源模块校验
合并电源激光电源模块的正常运行与否直接影响着采集器的工作，因此，检测合并单元激光电源模块，就要从采集器的运行入手。
3.5光纤以太网性能检验
数字化变电站的一大特点就是光纤以太网的应用，这项测试主要是为了检验光纤的应用效果，数据传输的正确性和可靠性。
3.6 GOOSE报文正确性校验
这项检测的目的主要是针对保护装置对断路器智能单元传输的信息是否准确。
4结束语
综上所述，基于IEC61850数字化变电站是在传统变电站的基础之上发展起来的数字化变电站，变电站检修模式的应也传统检修模式为基础，目前，虽然二次检修的形式与传统二次检修形式存在很大差别，但原则与宗旨并无改变。随着数字化电站的不断完善与发展，二次检修的方式以及技术也会随之不断完善发展，因此，我们必须在不断实践的同时加强理论研究，提出更加完善的数字化变电站二次检修方案，为数字化变电站的安全稳定运行保驾护航。
参考文献：
［1］尹中华.数字化变电站现场组网应用［J］.中国高新技术企业，2017，1（24）：1201~1206.
［2］陈淑芝，赵双石.数字化变电站中的电气二次设计［J］.高科技与产业化，2017，10（12）：255~261.
［3］冯志华.数字化变电站改造技术方案研究［J］.科技创新导报，2018，3（7）：2311~2315.
论文作者:孙波
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/19
标签：变电站论文; 设备论文; 模式论文; 系统论文; 互感器论文; 功能论文; 智能论文; 《电力设备》2019年第17期论文;