摘要：在我国，智能变电站的建设逐渐扩大了规模，而合并单元是其关键的设备，由于多种因素的影响，异常情况经常 发生，严重影响了变电站的整体运行。本文介绍了智能变电站合并单元的作用，分析了异常情况，研究了维护的方案。
关键词：智能；变电站；合并单元；异常；运行维护
对于智能电网来说，智能变电站是其中一个关键的环节，近几年，电网在建设中，也将其作为建设的方向，各专业人员也对此展开了研究。在智能电网建设中，应用了各种的新技术，尤其是智能技术的应用，有效提升了变电站的智能化。其中，设备合并单元，以及智能终端，二者优势很明显，这与传统变电站的区别，那就是在过程层中，添加了合并单元，以及智能终端等，进一步实现了设备的智能化。对于合并单元来说，它属于电压、电流量的采集设备，为全站的保护和测量提供了基础性的服务，而且，能合并一次互感器所传输来的电气量，且进行同步处理，处理后，再将数字信号，根据特定的格式，传输到间隔层的设备。
一、智能变电站中合并单元的重要作用
我国的电力体制不断改革，在一定程度上，推动了智能变电站的建设，智能变电站对智能电网来说，十分重要，其地位、作用是不可或缺的。由于智能变电站的建设，电子式互感器也得到了广泛的应用，但是，我国对电子式互感器中的远端单元的输出设备，还未能进行统一的规定，所以，各个厂家制造的产品的输出信号有所相同，往往互操作性比较差，且可扩展性也不高。基于这样背景，合并单元的概念由此产生，它应用在电子式互感器中，能采集不同的信号，处理之后，把各种信号变成统一的数据格式，从而传递到过程层的总线。在智能的变电站中，合并单元是关键的设备，可以同时处理多种任务，可靠性高，且实时性较强，同时，通信速度也较快。智能变电站中，合并单元的作用主要有以下几方面：
（一）实现与电子式互感器的接口功能
合并单元可以借助转换器的数据通道，将采集的数据进行转换，对于常规的合并单元带来说，其转换器的数据通道有十二个，1个通道能够连接 1 组数据流。例如：在110kV 智能的变电站中，其合并单元除了能合并发送一条线路间隔单元的三相电流、电压，还可以扩展于其它的保护，以及测控的装置。
（二）实现与测控保护装置的接口功能
在智能变电站中，要想将保护装置，对信息数据进行传送，离不开以太网的支持，在合并单元进行主时钟的时间同步时，以及采集电子式互感器的有关信息时，它能将采集的数据信息，以及目的地地址，还有源地址进行打包，组成 SV 报文，然后，传送到相应的装置中，当装置完成报文的接收后，会对其进行分析、判断，根据判断的结果来决定是否启动保护措施，以及是否发出 GOOSE 跳闸的报文，如果发动，订阅该报文的智能开关就会收到指令，一次的开关跳闸的出口就会启动。
（三）模拟量采样同步的功能
对于整个的电力系统来说，通过与采集数据同步，实现了三相平衡。除此之外，在统一间隔内，各个模拟量也应该进行同步，不仅便于计算功率，也能对阻抗进行计算。如果想实现差动的保护，应该将不同的间隔电流进行同步。由于合并单元的应用，采样同步功能可成为现实，不仅对智能变电站的稳定性具有重要作用，也对其安全、可靠的运行提供了保障。
二、合并单元中异常的情况
（一）异常现象的分析
某智能变电站中，其接线的方式是单母线分段式，两条回路进线，同时，配置一台主变压器，此变电站暂时没有10kV 出线。在站内，采用GIS 组合电器，柜内配备了合并单元、智能终端。一次启动过程中，通过刀闸开关的操作，监控系统传递线路保护的闭锁信号，然后，合并单元会自动重启，但是，合并单元会产生丢点的现象。
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（二）合并单元异常重启的处理
（1）当异常现象产生之后，首先，做出初步的判定，很可能是由于合并单元自身的问题，要检查电路板是否损坏，然后，更换电路板，还要升级程序，如果送电后，其异常现象依然存在，那么，可以将电路板损坏这个因素进行排除。
（2）由于异常现象是重启问题，排除了电路板故障，接下来，要检测合并单元中的直流电源，经检查发现，进线刀闸开关闭合后，电压从 220V 变成了
110V 左右，由此判断，外部直流的电源故障是引发这次异常的主要因素。随后，又检查了直流系统，直流系统是没有问题的，不存在交流混入，且接地的装置也很安全、可靠，这就有效将直流系统的故障进行了排除。
（3）排除以上因素后，经过分析，电磁干扰也很可能造成异常，于是，排查干扰源，首先，将 PT 断开，异常依然存在，拔出交流的采样头，异常也存在，再把电源板上的接线都拔掉，让独立的直流电源来供电，这时，对外的电气回路已经全部隔断，此状态下，经过多次的刀闸开关分合，结果都没有产生异常情况，由此可知，合并单元之所以重启，其原因就是电磁干扰信号造成的。
（4）找到异常的原因后，就是找出干扰源，经观察得知，合并单元内的 CT 二次线连接了电源直流的二次线，造成杂散电容耦合进入到了直流二次线中，所以，合并单元才会出现异常重启。在接线恢复正常之后，要把交直流电缆进行隔离，多次操作后，不存在异常问题。
（三）合并单元丢点问题的处理
切断电磁干扰源后，解决了重启的问题，但是，丢点问题还没有消除。所以，利用电快速瞬变干扰，以及浪涌实验的方式，进行电磁兼容的实验。在实验过程中，分为常规、非常规的方式，经过实验显示，合并单元是正常的，没有发生丢点问题。基于此，提出了如下的处理措施：
（1）设计合并单元的过程中，MU 功能要通过 DSP 双插件来完成，在两个 DSP 插件中，要利用背板来通信，想要合并单元具有抗干扰的能力，就必须整改原设计，要把双DSP 模块集合在一块插件上，从而取消背板的通信。
（2）改进合并单元的机箱，可通过全导电的加工方式，从而在装置的整体上，增强其抗电磁干扰的能力。在改进后，要进行试验，实验证明，丢点问题不存在。
三、维护合并单元的运行
在智能变电站中，造成其运行的不稳定的因素很多，想让合并单元处于安全、可靠的运行状态，降低异常现象的发生概率，最重要的是对合并单元的日常运行进行维护，维护的过程中，要注意以下几点：
（1）合并单元在正常运行时，运行的指示灯应保持常亮的状态，告警是熄灭的。
（2）合并单元中，同步指示灯，以及GOOSE 通信指示灯发生闪烁，要检查相应的通信信号，查找异常。
（3）正常运行时，应保证“置检修”压板处于停用状态，“SV接收”压板处于投入状态。正常运行状态下，禁止操作该压板。
（4）当告警信号灯亮起后，告警信息要及时检查，同时，做好日常记录，在检查告警原因的过程中，应根据具体的原因进行有效的处理。
结语
在智能变电站中，合并单元的作用、地位是其他设备不能替代的，它具有稳定的运行能力，对整个变电站的稳定性提供了保障。如果合并单元存在异常，应及时查找原因，且采取有效的措施进行处理，要在最短的时间内，恢复其正常的工作。此外，加大运行维护的力度，从而避免一场情况的产生，实现智能变电所顺利运行。
参考文献：
[1] 左玉军，王国平，王宝杰.许津智能化变电站运行与维护工作的实践重点解析[J].科技创新与应用，2015妇）28-31.
[2] 乔洪新，黄少锋，刘勇．基于二次插值理论的电子式互感器数据同步的研究[J]．电力系统保护与控制，2009，37（15）：49-52．
[3] 赵应兵，周水斌，马朝阳．基于 IEC 61850-9- 2 的电子式互感器合并单元的研制[J]．电力系统保护与控制，2010，38（6）：104-106，110．
论文作者:王宾,杨元健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/31
标签：单元论文; 变电站论文; 智能论文; 异常论文; 互感器论文; 报文论文; 重启论文; 《电力设备》2017年第12期论文;