智能变电站二次系统的运维管理模式探讨 贾宝俊

智能变电站二次系统的运维管理模式探讨贾宝俊
摘要：相较于常规智能变电站，智能变电站二次系统在层次化保护控制系统、二次系统状态监测、二次设备集成优化方面发生很大的变化，这些变化都需进行深入的研究才能为以后的智能站建设及运维提供可靠地支持。

本课题从智能变电站二次系统的研究入手，结合变电站的建设，提出了合理的二次系统运维管理模式，相关成果可为以后同类型变电站的建设及运维打下坚实的基础。

关键词：智能变电站；二次系统；运维管理
1变电站二次系统现状
随着运行变电站服役年限的增长，二次系统设备老化、故障频发，尤其是自动化监控系统，性能逐渐下降，严重影响着变电站的设备监控和电网安全运行，同时，由于设备更新换代及国内电力市场份额的逐步下降，国外厂商提供的备品备件及技术服务也呈现出疲态，无法确保应急保障。

二次电缆是二次系统的重要组成部分，在常规变电站中大量运用，二次电缆主要存在着下述问题：（1）二次电缆的干扰问题，一次开关场中的干扰信号通常通过二次电缆传递给室内的电子元器件或微机装置，造成装置异常或故障，严重时导致断路器的不正确动作，造成停电。

在国家电力调度通信中心主编的《电力系统继电保护典型故障分析》一书中列举了215个事故案例，其中因二次电缆问题引起的保护不正确动作有92次，占42.8%。

（2）变电站内二次电缆的防外力破坏、防小动物啃咬、电缆沟防火等形势严峻，由于二次电缆火灾引起的变电站设备损坏事故及电网停电事故时有发生。

变电站运行年限越长，二次电缆的问题越严重，一方面由于变电站内的多次扩建和改造，遗留在电缆沟内的电缆越来越多，整治困难、隐患增加；同时运行电缆的老化日趋严重，部分电缆的技术要求已经不满足当前规程规范及相关反措要求。

2智能变电站二次系统建设与设计
2.1层次化保护
层次化保护系统的核心思想是：对面向对象功能的保护控制系统进行全面配置，就地化保护以将故障元件快速隔离为目的，利用就地和站内相关信息独立分析，根据分析结果，快速、可靠的实现元件主保护功能；站域保护利用站内全部信息集中分析，根据分析结果，实现元件的后备保护功能，并实现保护设备信息管理、故障距离测定、备用电源自动投入、低周/低压减载等相关设备的控制；广域保护作为全区域范围内的保护，其目的是增强系统保护的厚度，提取控制区域内各变电站的全景数据信息，利用这些信息实现广域后备保护，达到优化安稳控制策略的目的，并完成区域内保护控制系统的协调配合。

保护装置就地化，使其不受站域保护控制、广域保护控制影响，相对比较独立，是一种面向间隔的单纯保护，功能指向清晰。

站域保护则需向广域保护控制系统上送信息，包括变电站的电流、电压、频率、开关量和保护设备状态信息，同时完成广域保护控制系统下达的相关控制命令。

2.2模块化设计
2.2.1二次设备仓
二次设备仓作为新技术的应用，将房间功能最大程度集成，减少变电站建筑面积及电缆沟面积，突出节约资源、环境友好的建筑理念。

二次设备仓的配置应用情况如下：（1）采用标准化制作的预制仓作为站内建筑物的承载体，实现建筑功能集成安装化，不需要再现场制作，现场也无需制作基础，标准化程度高、
运输吊装便利、整体结构性好，用材环保，能实现整体回收利用。

（2）仓内两
台空调同时运转，来控制内部环境温湿度，两台空调形成冗余配置，保证了仓内
温湿度控制系统的可靠性。

（3）仓内配置换气风扇，当运维人员开门进入箱体时，换气风扇能够自动启动，形成空气流通，给运维人员提供健康的工作环境。

（4）电缆、光缆、以太网等接口均实现集中化、标准化，为现场接线模块化实
施提供方便。

2.2.2二次设备布置及组柜优化
二次系统通过优化整合，站内二次设备屏柜数量均有所减少。

同时，二次设
备屏柜大部分采用200*600*600的窄型柜体，比常规200*800*600柜体在宽度上
缩小了四分之一，实际占用面积进一步减少。

这两项措施显著减少了变电站建筑
面积。

3智能变电站二次系统的运维管理模式应用
3.1验收管理技术
二次系统是智能变电站运行与工作的核心技术，其运维工作具有非常大的技
术难度。

对此，为了保证二次系统运维工作的顺利开展，应该通过有效的手段，
对其进行验收管理，具体应从以下几方面进行思考：（1）建立专业的验收组织
机构，按照运维人员不同的工作职责及专业特长进行合理分工，科学的分为资料
验收及现场二次验收两个验收小组。

（2）优化验收人员的运维技能。

对此，应
该建立相应的技能培训制度，对运维人员进行规范的技术培训，保证每一位验收
人员运维技术的标准与规范。

与传统的变电站相比，智能变电站在二次系统检验
方面具有新的特点。

首先，网络测试应作为检测工作的重点，在验收运维过程中，应进行系统的通信接口检测、网络延时检验、通信功能测试等必要工作。

（3）
运维人员应在出产时就介入验收工作，主要进行SCD文件配置检查、设备单体功
能测试、设备通信连接测试、自动化功能测试等。

在安全完成后要进入试运行验
收阶段，主要检测设备外观、版本、绝缘、GOOSE、SV、保护单机、检修压板功能、电流回路、电压回路等重要方面。

3.2缺陷管理技术
相关管理部门应该制定专业的缺陷评价标准，方便设备缺陷评价活动的开展。

具体的，在进行缺陷评价时应该使用通讯、保护、自动化的联合会审，通过专业
的分析，形成缺陷评价报告，并制定相应应对措施。

还应该开展科学的缺陷台账
管理，为变电站的二次系统运维工作开展提供便利，并在此基础上建设科学的检
修实施平台。

运维人员应对变电站系统中的缺陷进行定期的评价分析工作，结合
现代化相关科学技术，以达到更好的运维效果。

此外，在进行系统缺陷的消除工
作时，应合理应用2分析+2方案的运维模式，以科学的方法开展缺陷消除工作。

具体的，2分析是指风险分析以及原因分析。

2方案是指缺陷消除方案以及验证
方案。

经过2+2模式的切实有效开展，能够有效消除二次系统的缺陷，维护变电
站的安全运行。

参考文献
[1]纪陵,李忠明,蒋衍君,裘愉涛.智能变电站二次系统仿真测试和集成调试新模
式的探索和研究[J].电力系统保护与控制,2014,v.42;No.
42422:119-123.
[2]曹楠,王芝茗,李刚,李冰,王冬青.智能变电站二次系统动态重构初探[J].电力系统自动化,2014,v.38;No.53105:113-121.
[3]修黎明,高湛军,黄德斌,唐毅.智能变电站二次系统设计方法研究[J].电力系统
保护与控制,2012,v.40;No.37622:124-128.。