220kV智能变电站中的二次系统检修策略分析_马红星.pdf

Application 创新应用290 电子技术 第 52 卷 第 6 期（总第 559 期）2023 年 6 月监控系统等。而对于间隔层，则包括了各种测量和控制部件，以及相关的仪器和设备；过程层也是变电站关键的部分，也被称为“设备层”，它包括变压器、断路器、绝缘开关等。通过以上各个部分的构成，保证了变电站的高效稳定运行。（2）二次系统设备的技术特点。首先，电子互感器和合并单元是220kV智能变电站二次系统的核心部件，尤其是随着一次设备的智能化发展，传统的继电保护装置结构状态也随之发生了变化，例如在传输方式上，也开始应用高速数据接口进行实现，相比于传统的变电站，其运行也更加稳定、安全和可靠。电子互感器和合并单元的主要功用体现在采集和输送信号。其中，电子互感器实现一次电压和电流转换的关键装置，它可以通过对电力的直接获取和处理，从而形成一个统一的单位，在多个框架的基础上，利用标准的协议来完成数据的传送，为其他的集成单元扩充提供了基础。通过分析变电站在工作和运行过程中的系统问题，明确变电站的结构特性对变电站工作和系统运行所具备的影响。以上分析了220kV智能变电站的电子互感器和合并单元的结构特征，认为在进行集成时，必须对采集器等设备进行信号匹配，避免对二次系统的正常运行产生一定的威胁，从而对电网的正常运行产生负面影响。0 引言220kV智能变电站是电力系统发展过程中的新产品，它对电网的安全起到了重要的保证作用，一旦变电站发生故障，不仅会影响到电网的供电，造成大规模停电，而且还会引发安全事故。因此，有关部门必须要采取有效的措施来控制这种情况。二次系统是220kV智能变电站中的一个重要组成部分，它直接关系到变电站的安全运行。因此，二次系统的检修也是需要重点关注的环节，为了提高检修的质量和效果，工作人员可以根据二次系统的运行特点，总结运维经验，从而制定出科学、合理的二次系统检修策略。1 研究背景220kV智能变电站二次系统的特点。（1）220kV智能变电站的网络结构。220kV智能变电站是电网中的重要组成部分，其变压器的选型、出线方式、单母线的设计均要严格按照相关规定进行，确保变电站的安全、稳定运行。结合220kV智能变电站的网络结构形式可以发现，其主要呈现为“三层两网”的结构。三层分别是指主控层、间隔层和过程层，两网是指主站层网络和过程层网络。其中，主控层设备所构成的系统相对比较完善，涉及的内容相对较多，主要包括一体化平台、五防子系统和自动化作者简介：马红星，国网如皋市供电公司；研究方向：智能变电站技术。收稿日期：2023-02-02；修回日期：2023-06-12。摘要：阐述220kV智能变电站的网络结构和技术特点，智能变电站二次系统设计中的问题、检修策略，包括过程层LED设备、间隔层设备、组网形式、不停电检修技术的应用。关键词：智能变电站，系统设计，组网形式，不停电检修。中图分类号：TM76文章编号：1000-0755(2023)06-0290-02文献引用格式：马红星，曹飞.220kV智能变电站中的二次系统检修策略分析J.电子技术,2023,52(06):290-291.220kV智能变电站中的二次系统检修策略分析马红星，曹飞（国网如皋市供电公司，江苏 226500）Abstract This paper expounds the network structure and technical characteristics of the 220kV intelligent substation,as well as the problems and maintenance strategies in the design of the secondary system of the intelligent substation,including the application of process layer LED equipment,bay layer equipment,networking form,and uninterrupted maintenance technology.Index Terms intelligent substation,system design,networking form,uninterrupted maintenance.Analysis of Secondary System Maintenance Strategy in 220kV Intelligent SubstationMA Hongxing,CAO Fei(State Grid Rugao Power Supply Company,Jiangsu 226500,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 6 期（总第 559 期）2023 年 6 月 291其次，220KV智能变电站二次系统的在线监测是对变压器、开关柜、避雷针等各种变电设备进行实时在线监测，而一次在线监测则是建立在智能一次设备建模和组态配置的基础之上进行，然后按照相关的规则，对数据模型、服务、建模方式等进行详细的描述和规范，进而进行建模和分析，通过抽象地设定与装置相关的功能，形成相应的逻辑节点。最后，通过对智能变电站的网络结构进行分析，尽管智能变电站采用的是双冗余结构，但由于其属于星形拓扑结构，使得实际网络中存在大量IED通过的情况，因此，在系统的定期维护时，也需要重点针对设计设备进行检修。D站保护组件对间隔智能终端设备的保护主要以直采直跳的形式进行，所以网络保护不需要完全退出，虽然直采直跳不完全退出的保护形式所具备的优势非常明显，但是也容易增加误操作的风险。而从另一个角度来讲，如果采取完全退出的保护形式，那么直采直跳的优势也会丧失。此外，采取组网形式，也会使交换机的集中设备变多，在对二次系统进行检修时，若仅仅实施间隔层检修方案，也很难对所有保护定期检修形成有效的协调。2 220KV智能变电站二次系统设计中的问题根据我国电网公司对智能电网发展的预测，智能变电站已成为电力系统的重要组成部分。二次系统的设计涉及很多一次设备和二次设备，它承担着电力、配电、输电等关键任务，直接关系到电力系统的正常运行。目前国内220KV智能变电站在二次系统设计中，由于二次系统中的子系统数量较多，变电站及电网安全运行的可靠性较低，其主要问题有：（1）子系统由于隶属于不同的专业而独立设置，这就给主站的数据计算带来了困难；（2）在传统的系统设计中，站控层设备复杂，间隔层和过程层的设备不能进行集成，存在着一定的优化空间；（3）传统的辅助控制系统无法满足数字化测控系统的需求。为了解决上述问题，220kV智能变电站二次系统的设计，必须在自动化、信息化技术的基础上，构建更加灵活、高效的设备配置，以满足智能电网时代发电、配电、输电的需要，保证电网的可靠性，同时也要考虑到其灵活性和安全性。3 二次系统智能设备检修策略过程层LED设备。在二次系统智能设备的质量检修过程中，需要重点围绕电子互感装置和合并单元进行。近年来，我国的科技水平不断进步，电网在运行的过程中，对继电保护装置的要求不断提升，所以必须要重点针对继电保护装置进行完善和升级，避免出现过大的二次交流回路安全隐患，让系统保护线路的逻辑得以简化。基于此，再通过收集各不同系统的信号，并对相关数据进行转换合并。因此在检修的过程中，必须要对不同设备的性能进行全面的掌握，分析各设备之间的内在逻辑，保证系统整体的稳定性。在系统检修之前，需要打造一个完善的策略体系，尤其是电子互感装置和合并单元，其作用和功效必须要得以明确，因为这些都是二次系统故障的重要形成因素。通过采集并分析系统参数，使系统的检修效率得到有效的提高。其中，在调试电子互感装置之时，通常可以采取互标的方法来保证测量精度。间隔层设备。间隔层设备的组网一般都是采取直采直跳的网络拓扑形式，其不需要获得路由器或是交换机的支持，就可以完成电站多个节点的连接，连通的关键点主要体现在双绞线和光纤。也正是由于其接线非常简单，所以过程网络往往也不会受到较大的影响，不同的LED设备基本都是以信息孤岛的形式存在，所以不能实现信息共享。LED设备的通信经过路由处理，进而实现延时固定，使时钟源保持独立，变电站就可以实现可靠的采样，网络设备也可以得以稳定运行。组网形式。GOOSE网和SW网形成双冗余设置，通过星形的拓扑形式，使LED设备得以定期检修，同时这种检修模式也可以实现定向划分。整个过程由于会应用到很多种网络形式，而且VLAN也不够方便，所以划分后的端口配置也相对复杂。此外，路由器和交换机网络故障都存在一定的先兆特征，所以在损坏前也会出现一些预警信息，例如频率传输出现波动，进而影响到保护测控系统装置的通信质量以及保温分析结果。因此在检修的过程中，也需要重点针对通信记录进行分析，从而有效预测可能发生的故障，在此基础上进行维修，也可以使备品得以及时准备，并使更新频率得以加快。不停电检修技术。不停电检修技术的优势更加明显，其可以对直流控制回路进行有效的转换，从而对GOOSE光纤网络形成有效的管理控制，让回路的绝缘性得以增强，并具有更强的抗干扰能力，如接线松动或是接触不良的问题，发生的概率也会随之降低。同时，应用光纤网络，也能让光纤受到交流回路断电的影响得到控制，避免出现互感装置故障。因此，变电站的回路状态也可以得到实时的监测，进而使完整回路的在线运行更加稳定。智能变电站的不停电检修技术，也可以使其运行的状态得到更好的保护。4 结语220kV智能变电站二次系统的检修技术形式多样化，在检修实践中，需要结合具体的情况采取针对性的策略，从而使变电站的运行状态更加稳定，这对于电力行业的发展具有极大程度促进作用。参考文献1 孟伟洁,陆兴.220kV智能变电站设计关键问题分析J.电力与能源,2013,34(05):482-485.