智能變電站是建設堅強智能電網(wǎng)的重要基礎和支撐節點(diǎn)。國家電網(wǎng)公司不斷應用各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)、工藝、材料，已經(jīng)建成了很多智能變電站，有效解決了傳統變電站信息共享差、互操作性差、操作效率低、二次電纜多等典型問(wèn)題。

智能變電站的基本特點(diǎn)

智能變電站以全站信息數字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò )化、信息共享標準化為基本要求。基本特點(diǎn)具體表現為一次設備數字化、智能化，二次設備網(wǎng)絡(luò )化，高級應用互動(dòng)化。

智能組件是區別于傳統變電站最顯著(zhù)的特征之一，包含了合并單元和智能終端。合并單元是數據采樣、預處理單元，常規電壓/電流互感器二次模擬量通過(guò)電纜傳輸給合并單元，合并單元A/D模塊將其轉換為數字量信號后根據IEC61850-9-1/2或者IEC60044-8協(xié)議經(jīng)光纖傳輸給保護、測控、網(wǎng)絡(luò )分析儀等裝置。智能終端是保護、測控裝置的控制命令輸出單元，其通過(guò)光纖接收來(lái)自保護、測控裝置發(fā)來(lái)的GOOSE命令，將斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的分合閘命令轉換成相應繼電器的硬接點(diǎn)輸出，實(shí)現斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的分合閘，同時(shí)還能采集斷路器、隔離開(kāi)關(guān)位置等開(kāi)關(guān)量，通過(guò)GOOSE網(wǎng)上傳給相應的保護和測控裝置。智能組件一般就地安裝，大大節省了二次電纜，減小了信號傳輸的衰減，提高了采樣精度和控制命令反應速度。

全站信息數字化使各類(lèi)信號以數字量的形式加以傳輸，這必然要求智能變電站采用大量的光纖來(lái)取代傳統的二次電纜。光纖的大量應用有效解決了傳統二次電纜抗電磁干擾性差、信號傳輸誤差大、延時(shí)高、多點(diǎn)接地等問(wèn)題。同時(shí)，IEC61850標準為信息網(wǎng)絡(luò )化傳輸和信息共享標準化提供了標準規范，而光纖正是GOOSE網(wǎng)和MMS網(wǎng)的重要載體。

保護與測控裝置中軟壓板的大量應用是智能變電站的另一特點(diǎn)。在智能變電站內保護測控裝置、智能組件僅保留少量的硬壓板，并且平時(shí)很少涉及操作，如檢修壓板、智能終端的分合閘出口壓板等，軟壓板能夠簡(jiǎn)化電氣連接回路，保護功能投退、保護出口、定值區修改、定值修改等均可通過(guò)軟壓板進(jìn)行遙控操作，縮短了操作時(shí)間，并為順序控制操作奠定了基礎。與差動(dòng)保護有關(guān)的斷路器在開(kāi)關(guān)檢修時(shí)其流變電流端子不再需要短接，只需退出相應合并單元SV接收軟壓板，大大簡(jiǎn)化了操作步驟，并且避免了電流互感器二次開(kāi)路的風(fēng)險。

由于全站信息共享，防誤閉鎖功能得到完善，大量軟壓板遙控操作的實(shí)現，為一鍵式的順序控制操作(簡(jiǎn)稱(chēng)順控操作)提供了可行性。順控操作大大減少了人工干預，降低了誤操作風(fēng)險，提高了操作效率，縮短了停電時(shí)間。但是也正因為順控操作中運行人員的參與度大大降低，對監控系統與二次網(wǎng)絡(luò )的依賴(lài)性越來(lái)越大，所以要求其具有很高的可靠性和安全性。

設備巡視要點(diǎn)

眾多高科技、新技術(shù)在智能變電站的推廣應用，打破了很多傳統的管理理念，有些新問(wèn)題無(wú)據可循，有些甚至與現有的管理規范發(fā)生沖突，給變電運行管理部門(mén)提出了新的問(wèn)題與挑戰。

合并單元和智能終端通常以間隔為單位安裝于智能組件柜內，并且與一次設備就近安裝。巡視時(shí)首先要檢查柜內是否有異響，正常時(shí)沒(méi)有聲音;其次檢查設備各信號指示燈，正常時(shí)運行燈綠色常亮，報警燈滅，檢修燈滅，GOOSE異常等各類(lèi)異常燈滅，檢查隔離開(kāi)關(guān)位置指示燈與設備實(shí)際位置、系統實(shí)際運行方式一致;檢查光纖接口是否緊密，是否有松動(dòng)、脫落現象;檢查熱交換機運行是否正常，尤其室外智能組件柜，柜內溫度是否超過(guò)允許水平。

當智能組件發(fā)生異常時(shí)，首先應該根據裝置信號指示燈與后臺報文快速查找異常原因，并將異常現象與原因匯報給調度和上級相關(guān)部門(mén)。對于運行人員能夠立即解決且不影響設備運行的異常問(wèn)題，應該立即現場(chǎng)處理。如果一時(shí)無(wú)法解決，應該等待檢修部門(mén)和調度命令進(jìn)行處理。

對于涉及保護的合并單元采樣異常，應該退出相關(guān)的保護功能，如母線(xiàn)電壓合并單元采樣異常，與電壓有關(guān)的保護應該退出運行或者取消復合電壓閉鎖功能;如果與差動(dòng)保護有關(guān)的合并單元采樣異常，應該停運相應的一次設備并退出該電流采樣合并單元。

對于智能終端異常，若保護分合閘功能、遙控分合閘功能受影響，應該立即匯報調度，經(jīng)調度同意可以重啟一次裝置，重啟前需退出相應出口功能的軟壓板并投入檢修狀態(tài)硬壓板，重啟后若恢復正常，先退出檢修狀態(tài)壓板，再投入相應的功能壓板;如果不能恢復正常，應根據調度命令考慮將相關(guān)的一次設備停電，并聯(lián)系檢修或廠(chǎng)家對智能終端進(jìn)行缺陷處理。

智能組件是作為新增的變電設備，出現異常和故障需要按設備缺陷管理制度進(jìn)行定性處理。但是目前還沒(méi)有統一的此類(lèi)設備的缺陷庫，按照智能組件故障時(shí)對設備、電網(wǎng)造成的危害程度，將智能組件的缺陷分為緊急、重要、一般3類(lèi)。其中，緊急缺陷是直接影響保護功能，會(huì )造成保護誤動(dòng)、拒動(dòng)的缺陷，如合并單元裝置失電、光耦失電、采樣中斷、發(fā)送給保護裝置的采樣數據異常、智能終端GOOSE出口斷鏈、裝置光纖接口脫落等;重要缺陷是不影響保護的主要功能，但對設備正常運行產(chǎn)生重要威脅的缺陷，如合并單元采樣無(wú)效、同步異常、隔離開(kāi)關(guān)位置異常、熱交換機故障、與測控裝置有關(guān)的合并單元采樣數據異常、GOOSE斷鏈、裝置信號指示燈損壞、光纖接口銹蝕、松動(dòng)等。

軟壓板運維要點(diǎn)

軟壓板主要包含于主變保護裝置、測控裝置以及備自投裝置中，其命名應該等同于變電二次設備的命名，需雙重化命名且全站唯一，即名稱(chēng)加編號。但是目前對于不同的生產(chǎn)廠(chǎng)商，此類(lèi)裝置中的軟壓板命名規則不統一，都以各廠(chǎng)家自有的命名規則進(jìn)行了初始命名，且由于軟件技術(shù)原因，運行部門(mén)并無(wú)權限修改，有些即使請廠(chǎng)家修改，也因裝置本身的原因而無(wú)法滿(mǎn)足運維部門(mén)的要求，給日常的運維工作帶來(lái)了不便。

以北京四方的CSC-326F/E數字式變壓器保護裝置為例。其軟壓板命名雖可在裝置內修改，但是最多只能顯示10個(gè)漢字的字節，或者只能顯示20個(gè)數字、字母字節，這對于按雙重命名規則的某些壓板命名顯然是不夠的，如“1#主變110kV復壓閉鎖過(guò)流保護投入壓板1LP1”，共有11個(gè)字母和14個(gè)漢字字節，無(wú)法全部顯示，只能顯示到“1#主變110kV復壓閉鎖過(guò)”，這使得在操作中需要核對設備命名的操作規范將無(wú)法實(shí)現。

為了解決上述矛盾，保護測控裝置中保留設備的出廠(chǎng)初始命名;在監控后臺機上采用設備實(shí)際的雙重化命名;在保護測控裝置的顯示屏邊額外制作一個(gè)軟壓板命名對照表，即保護測控裝置中的軟壓板命名和設備實(shí)際的雙重化命名(典型操作票、微機開(kāi)票、實(shí)際操作票中的命名)對照表;一般的軟壓板操作均采用后臺遙控操作、順控操作，只需核對后臺的軟壓板命名;在現場(chǎng)操作時(shí)，需核對對照表來(lái)確定軟壓板實(shí)際狀態(tài)。

軟壓板的投退主要在后臺機上遙控實(shí)現。在傳統變電運行倒閘操作中，為了防止保護裝置異常而誤分合斷路器，都按照先投功能壓板后投出口壓板，退出時(shí)順序相反。對于出口壓板，如果是硬壓板，在投入此類(lèi)壓板時(shí)則需要先測量壓板兩端確無(wú)電壓后方能放上，這可以有效防止誤投壓板或者在裝置故障時(shí)投入壓板引起保護誤動(dòng)。但是對于軟壓板，在投入此類(lèi)GOOSE出口軟壓板前，目前還沒(méi)有類(lèi)似于硬壓板那種有效的方法來(lái)檢測保護回路的正確性，給設備的運行造成了一定的安全隱患，為了確保安全性，現在的做法僅是在投入軟壓板前檢查與其有關(guān)的保護測控裝置無(wú)異常、無(wú)告警信號，但是還不夠全面和穩妥，因此需要設備廠(chǎng)商或者運行管理部門(mén)來(lái)提供切實(shí)可靠的解決方法。

保護裝置一般分為跳閘、信號、停用三個(gè)狀態(tài)，傳統變電站均是通過(guò)投退相應的硬壓板來(lái)實(shí)現，但對于智能變電站，這些操作均能通過(guò)遙控軟壓板來(lái)實(shí)現。跳閘狀態(tài)操作包括保護功能投入軟壓板、GOOSE出口軟壓板、跳合閘出口硬壓板均在投入位置;信號狀態(tài)操作包括保護功能投入軟壓板，GOOSE出口軟壓板、跳合閘出口硬壓板均在退出位置;停用狀態(tài)操作包括保護功能投入軟壓板、GOOSE出口軟壓板、跳合閘出口硬壓板均在退出位置。

對于退出部分保護功能的操作，如取消電壓閉鎖功能，只需在保護裝置中將該電壓采樣SV接收軟壓板退出即可，又如某個(gè)間隔退出差動(dòng)保護范圍，也只需在保護裝置中將該間隔的電流采樣SV接收軟壓板退出即可。

      順序控制操作的運維要點(diǎn)

常規變電站的倒閘操作可以通過(guò)就地操作、遙控操作、程序操作完成，而智能變電站一鍵式的順控操作正是一種程序操作方式，需要滿(mǎn)足一定的技術(shù)要求和管理規范。

順控操作的技術(shù)要求首先要求一次設備均配備電動(dòng)操作機構，二次設備大量采用軟壓板，以實(shí)現后臺遙控操作;其次要求全站信息網(wǎng)絡(luò )化傳輸、信息共享，監控后臺能正確采集設備實(shí)際狀態(tài)，能正確發(fā)出控制命令與反校，并實(shí)現可靠的五防閉鎖功能。順控操作還需要有強制模擬預演的功能，且有人工緊急停止操作的實(shí)現手段。

順控操作規范與傳統操作有很大的區別，目前還沒(méi)有統一的管理規范。以變電所監護操作流程為例，在操作過(guò)程中，要求每步操作前必須核對當前步設備命名與狀態(tài)，在操作中要求逐項復誦操作并勾票，而順控操作一鍵式完成，無(wú)法滿(mǎn)足現有操作一步打一個(gè)勾的操作規范，需要運行管理部門(mén)出臺新的操作規范。

目前所執行的順控操作規則是：操作前，現場(chǎng)核對所有與操作有關(guān)的一次設備的實(shí)際初始狀態(tài)，在監控后臺核對軟壓板的實(shí)際狀態(tài);操作時(shí)，采用監護操作，嚴格管理監控后臺操作人員、監護人員登錄權限;認真核對操作指令和設備命名，在實(shí)際操作時(shí)履行唱票復誦制度;操作過(guò)程中仔細監視設備狀態(tài)改變與操作指令的對應關(guān)系，如發(fā)生異常應立即人工中斷順控操作。操作后，現場(chǎng)檢查一次設備是否達到操作目標狀態(tài)，監控后臺檢查涉及的軟壓板是否達到操作要求，并且檢查所有設備均無(wú)異常后終結本次操作。

如果出現操作中斷，首先應立即停止順控操作，并現場(chǎng)檢查操作中斷的具體原因，若能排除故障則可繼續進(jìn)行順控操作，在繼續操作前重新核對當前步的一次設備與軟壓板的實(shí)際狀態(tài);若不能排除故障，則應取消順控操作，并可根據實(shí)際情況改為常規操作。

若中斷后改為常規操作，如果未執行的操作步驟無(wú)變化，則可繼續使用原順控操作票，并在備注欄內寫(xiě)明轉常規操作的原因與開(kāi)始步數;如果后面的操作步驟有變化，則應該匯報調度，根據調度命令重新填寫(xiě)常規操作票，在原順控操作票已執行步驟的下一欄內蓋“已執行”章，并在備注欄內寫(xiě)明操作中斷時(shí)的設備實(shí)際狀態(tài)、中斷原因，在新的常規操作票備注欄內寫(xiě)明轉常規操作的原因與當前的設備狀態(tài)。在恢復操作前，需現場(chǎng)核對一次設備及軟壓板的實(shí)際狀態(tài)，確認無(wú)誤后方可執行下一步操作。

變電站運行管理的其他問(wèn)題

智能化的一次設備(如合并單元、智能終端、智能設備在線(xiàn)監測裝置等)和網(wǎng)絡(luò )化的二次設備(如MMS網(wǎng)絡(luò )交換機、GOOSE交換機、網(wǎng)絡(luò )分析儀、GPS對時(shí)系統等)其運行規程并不完善，需職能部門(mén)明確其調度管轄范圍、歸口管理部門(mén)、異常處理原則規范。而目前運維部門(mén)只能參照廠(chǎng)家的設備說(shuō)明書(shū)編制相應的技術(shù)規程和總體的處理原則，且各廠(chǎng)家設備的差異性較大，需統一運行規程來(lái)加以管理。

順控典型操作票應該納入典型操作票的管理規范中，應該能夠完成各種運行方式下的倒閘操作任務(wù)，典型操作票編制完成后需要經(jīng)過(guò)上級管理部門(mén)審核，并且經(jīng)過(guò)測試、驗收合格后，經(jīng)批準才能投入使用。經(jīng)審核的典型操作票不準隨意修改，若一次系統接線(xiàn)或者設備變動(dòng)，影響到原本的順控操作，則需要重新修訂典型操作票，并且重新經(jīng)過(guò)審核、測試、驗收、批準等流程。

智能設備的缺陷處理、事故處理、以及調試和檢修工作需要采用工作票。對于需要將一次設備停電或者做安全措施者，填用變電站第一種工作票，對不需要一次設備停電和做安全措施者填用變電站第二種工作票。由于智能變電站網(wǎng)絡(luò )化程度很高，對于智能設備的檢修所涉及的間隔將會(huì )很廣，此時(shí)所做的安全措施也需要進(jìn)一步加以規范。

對于智能變電站新采用的新技術(shù)、新設備，上級管理部門(mén)還沒(méi)有出臺與此相關(guān)的缺陷庫，所以對于智能設備發(fā)生的缺陷還沒(méi)有統一的定性、定級，在目前的實(shí)際操作過(guò)程中各單位均按照自己對缺陷所涉及的影響范圍和危害程度進(jìn)行缺陷填報，缺少一定的一致性和標準規范依據。

智能變電站是新材料、新技術(shù)、新工藝的綜合體現。智能化設備的應用、高級應用功能的實(shí)現等對運行維護工作提出了很多新課題。一方面，要提高運行維護人員的生產(chǎn)技能水平，增加智能變電站相關(guān)知識的培訓，使其具備設備結構、工作原理、性能特點(diǎn)、技術(shù)規范、維護要點(diǎn)、故障處理等方面的知識。另一方面，智能設備的歸口管理部門(mén)、職能部門(mén)應該在智能變電站啟動(dòng)建設時(shí)提早介入，通過(guò)安排專(zhuān)業(yè)人員去設備廠(chǎng)商進(jìn)行聯(lián)調試驗，使一些問(wèn)題在出廠(chǎng)之前得到解決，避免了后期現場(chǎng)的重復工作，并且需在投運前提前制定相應的管理規范和標準，用以指導今后的運維工作。

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