（重庆电力设计院 重庆市 401121）
摘要：作为智能电网的关键环节，智能变电站的建设对于我国电网行业的发展具有十分重要的影响作用，其会给变电站的二次设计带来巨大的变革。变电站中的常规二次回路被智能变电站中的通信网络所代替，这是我国智能变电站二次系统设计中的重要变化。因此，本文将针对智能变电站二次系统出现的相关问题进行简要的分析和研究。
关键词：智能变电站；二次系统；问题研究
1 智能变电站二次系统故障的实际表现
智能变电站承担着电力运行任务，系统内包含大量的二次设备，由于二次系统在智能变电站中面临着复杂的运行方式，导致智能变电站二次系统出现诸多故障，增加了二次系统检修与维护的难度。以某智能变电站为例，分析二次系统故障的实际表现：（1）母差保护问题。母差保护故障在二次系统中有明显的表现，在正常的运行状态下提示告警，表示母差保护装置失电，该项故障可以在1s内迅速恢复，但是对智能变电站二次系统的影响较大。母差保护故障出现时应该重点检查电源系统，排查是否由电源问题引起的。（2）智能终端问题。该智能变电站二次系统智能终端的故障表现是：终端信号无操作，但是系统内出现了“装置闭锁”信息，无法正常恢复。此次智能终端故障不属于装置本身，主要是定值设置不准确引起的，采用调试工具检修后发现属于报文故障，需要重新设计智能终端内部的数据，重置设计信息后才能完成复归。 （3）GOOSE通信中断问题。该智能变电站二次系统110kV送电的过程中，操作刀闸、开关等设备，二次系统内的智能设备无变化，系统后台报出GOOSE通信故障。GOOSE通信故障是由通信问题引起的，硬件连接、通信设置等因素都会引起通信造成通信中断故障。该智能变电站排查此次信故障时发现，通信设置都正常，但是电源插合刀闸时无法达到供电的标准，GOOSE插件持，因此出现了通信中断的故障。
2 智能变电站二次系统设计的相关问题及整合分析
2.1二次系统设计的相关问题分析
（1）系统结构。基于当前技术条件下，三层设备两级网络结构是我国智能变电站主要采用的结构模式，该结构符合我国相关规范要求。通过MMS网络能够实现站控层和间隔层之间的连接，通过GOOSE网络能够实现间隔层设备之间的连接。（2）保护配置。根据实际情况，不同的变电站应采用不同的保护配置。分别为双重化配置和主保护、后备保护分开配置虽然两种保护配置都符合相关规范要求，但是双重化配置模式具有一定的缺陷，因为当断路器只有一个跳闸线圈时，就会使网络更加复杂。（3）过程层网络。我国很多变电站在过程层网络配置上都存在很大差异，而且与相关规范也存在差异。虽然网络跳合闸方式能够充分利用网络共享的优势，实现接线的简化。但是这种模式存在很大风险，网络的可靠性能够决定保护性能的实现，从而增强了网络延时的不确定性，严重影响了过程层网络的保护性能。（4）电子互感器。根据相关规范要求，保护测控一体化装置在66kV及以下的变电站都应当就地安装于开关柜内，同时这种情况下不应使用电子式互感器，因为电子式互感器的采用并不能节省电缆，反而提升了工程造价。（5）母差保护。根据相关规范，我国变电站设备厂家大部分都在进行母差保护的直采和直跳装置开发。集中式母差保护装置最多能够接入24个间隔。与集中式相比，分布式装置的动作速度较慢，因此智能变电站宜采用集中式母差保护。
2.2智能变电站二次系统整合分析
（1）站用电源系统整合。当前我国智能变电站二次系统设计中基本都采用一体化电源系统。所谓一体化电源系统，指的是对站内交流电源、电力专用逆变电源、直流操作电源、通信用直流变换电源以及电力专用交流不间断电源进行一体化设计、配置和监控的变电站电源系统。通过数字化电源软件平台的构建以及一体化监控模块，站用电源各个子系统能够实现通信的网络化以及信息的共享。通过数字化电源硬件平台的构建，站用电源所有的开关模块化设计，实现了无跨屏二次接线。通过以太网接口，采用IEC61850规约实现与上位机系统通信，对站用电源系统进行一体化整合，从而使其成为一个开放式的系统。
（2）合并单元和智能终端整合。在智能变电站二次系统设计中，合并单元用在测控、表计、电子式互感器与保护等二次设备之间进行信息交换。图1为合并单元的应用范围。智能终端则是实现对断路器进行控制的一种过程层主要设备。将合并单元与智能终端进行整合要按照以下配置方案进行:对于主变各侧来说，要进行合智装置双套配置；而对于主变本体来说，要进行单套配置；对于220kV母线来说，要进行合智装置双套配置，而110kV母线则采取单套配置。对于两条母线设备信号的采集和控制，该装置要能够同时完成；10kV除主变进线外，保测装置要就地化安装于开关柜内，而且不配置合并单元和智能终端。
3 智能变电站二次系统的可靠运行
（1）消除智能变电站的安全隐患。故障诊断方法投入运行后，为智能变电站提供全面的监督方法，消除智能变电站的安全隐患，确保智能变电站保护动作的精确度。例如某变电站在智能化建设中，针对二次系统实行故障诊断，已经实现自动化和微机化的诊断方法，规避了安全隐患引发的风险。（2）提高二次系统的可靠性。故障诊断在二次系统中表现出自动化的特点，主动提高二次系统的可靠性，无论是监督变电站，还是监控运行设备，都可达到可靠性的标准，规范了故障诊断的应用，最主要的是维护二次系统的稳定。（3）提高变电站的安全性。智能变电站二次系统内包含不同类型、不同功能的设备，安全性非常重要，故障诊断能够为安全性控制提供优化标准，表达二次系统运行的真实信息，所以故障诊断方法才能安全的应用到二次系统维护中，保障智能变电站的安全运行。
4 结束语
二次系统对智能变电站的运行具有保护作用，有利于强化智能变电站的运行。与常规变电站相比，智能变电站对二次系统的需求更大大，上述简要阐述了智能变电站二次系统故障的实际表现，并对智能变电站二次系统设计的相关问题及整合进行了分析，还提出了智能变电站二次系统的可靠运行的建议。进而维护智能变电站的安全性，从而保障智能变电站二次系统的安全运行。
参考文献
[1]浅议500kV变电站的运行及维护工作[J].刘莉慧.科技风.2017(01).
[2]智能变电站的运行维护[J].艾艳荣,王理强,罗莉.科技创新导报.2016(27).
[3]胡敬奎.智能变电站二次系统的方案设计与应用研究[D].北京:华北电力大学，2015.
作者简介
杨威（1986.09），男，湖北荆州，山东大学电气工程学院硕士，中级工程师，单位：重庆电力设计院。
论文作者:杨威
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签：变电站论文; 智能论文; 系统论文; 终端论文; 故障论文; 通信论文; 电源论文; 《电力设备》2017年第14期论文;