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智能变电站二次设备检修风险控制技术探究王亚楠

发表时间：2020/5/8 来源：《电力设备》2020年第2期作者：王亚楠刘修彬杨婷

[导读] 摘要：随着电网技术的不断进步，智能变电站在电网中起到了愈加核心的作用，与传统变电站相比，智能变电站在组成结构、实现原理、尤其是检修流程与规范上存在着非常大的差异，本文分析了这些差异与风险，阐述了相关的解决方案，希望对从业人员有所帮助。

        （鲁能新能源（集团）有限公司甘肃分公司甘肃 730070）
        摘要：随着电网技术的不断进步，智能变电站在电网中起到了愈加核心的作用，与传统变电站相比，智能变电站在组成结构、实现原理、尤其是检修流程与规范上存在着非常大的差异，本文分析了这些差异与风险，阐述了相关的解决方案，希望对从业人员有所帮助。
        关键词：智能变电站；二次设备检修；风险控制
        引言
        电网是国民经济与社会发展的基础性设施，近年来，我国电网设施取得了显著的发展成果，智能变电站是电网系统中的重要一环，尤其对智能电网来说，智能变电站在其正常运行中起到了关键的作用。与常规变电站相比，智能变电站增加了智能终端、合并单元等过程层的功能设备，传统电网中，通过电缆进行传输的模拟量信号直接转化为数字量信号，进而经由光纤传输至站控层与间隔层的功能设备。通过这样的设置，设备间的电气连接转化为了通信连接，物理回路转化为了逻辑回路，可视化的模拟量电缆转化成了非可视化的信息流虚回路，这些转化对二次设备的检修来说造成了较大风险，需要格外引起相关技术人员的注意。
        1智能变电站检修的风险
        对智能变电站来说，由不同原因产生的风险是完全不同的，需要具体情况具体分析，下面减少一下常见的智能变电站检修面临的风险。
        1.1 SCD文件引发的风险
        SCD（Substation Configuration Description）文件全称为变电站配置描述文件，该文件由系统集成商设计提供，作用是用来描述所有IED的通信配置、实例配置、通讯参数，以及变电站的一次系统结构，SCD文件中包含着丰富的信息，包括智能变电站的所有二次设备的配置信息、全站的二次设备的配置信息等等，都依赖于SCD文件的导出，因此SCD文件的完整性与正确性直接影响着智能变电站的建设过程和建成后的安全稳定运行。现阶段，很多变电站中的SCD文件面临着校验流程匮乏、文件版本混乱、对生产厂家依赖性强等问题，尤其是对生产厂家的依赖性问题尤其严重，经常发生智能变电站在设备调试阶段出现生产厂家随意对SCD文件进行修改的现象，严重影响了智能电网系统的运行与检修。
        1.2二次虚回路非可视化引发的风险
        从前文中的介绍中可以得知，传统变电站与智能变电站很大的一个区分点就是是否有二次回路的虚拟化，专业技术人员进行电网检修的过程中，智能变电器会将保护的每个电压电流回路和开出开入回路调整为信息流回路并通过光纤进行传导，这样一来，由多根电缆共同组成的清晰回路便改变成了一两根光纤，原本清晰明了的多个回路无法进行有效区分，将检修工作的复杂程度大幅提升，对技术人员带来了很大困扰。此外，传统变电站中保护装置里的硬压板也变为了智能变电站中的软压板，按照国家电网针对保护装置的相关规定，只可保留检修压板作为唯一的硬压板，在执行相关的安全措施时，对压板确认和执行相关处置工作中经常发生不明确的现象，对工作人员造成很大的工作压力与心理焦虑，从而间接地增加了工作人员出现操作失误的概率。
        1.3安全措施执行引发的风险
        智能变电站区别传统变电站的另一个显著特点就是在变电站中增加了智能终端与合并单元等过程层的功能设备与交换机，共同构成了过程层与站控层的网络层结构，所以智能变电站检修过程中的二次设备安全措施的实施流程与细节与传统变电站存在着较大差异，主要包括以下两点：
        首先第一点是安全措施的执行顺序上存在较大差异。智能变电站中存在的合并单元与多个保护设备高度相关，因此在执行安全措施时，执行顺序的安排上也要相应地做出一些改变。在国家电网公司就发生过多起因为安全措施操作顺序失误与不当导致的保护拒动或误动的事故，造成了较大的经济效益与其他系列后果的影响。为了有效杜绝这种情况发生，务必要根据智能变电站的特点，执行相对应的安全措施执行顺序，在恢复安全措施时，需要按照相反的顺序依次进行措施恢复。

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        第二点是安全措施执行的对象存在较大差异，对智能变电站来讲，它的安全措施包括：
        （1）智能终端的跳闸保护，重合闸出口硬压板的保护；
        （2）控制字与装置功能软压板的保护；
        （3）接收软压板与发送软压板的保护；
        （4）SV接收软压板的保护；
        （5）装置检修压板；
        （6）拔插光纤；
        （7）断开操作电源与装置。
        在智能变电站的实际操作中，一般来说只采用前五种措施，后两种措施使用的频率较少。
        由此可见智能变电站的安全措施执行顺序需要按照要求严格地执行，对技术人员的严谨性与专业性提出了更高的考验，也增大了操作失误、遗漏进而造成事故的可能。
        2智能变电站检修风险控制系统
        针对智能变电站的二次设备检修易发生的风险，人们研究出了很多方法尝试进行解决，通常来说，这些方法的结构可以概况为以下三种基础模块，分别为风险识别模块、风险分析模块与自动化安全措施模块，三个模块协调工作，可以较好的规避检修中的风险，辅助现场技术人员实现低风险高效率的检修工作。
        2.1风险识别模块
        该模块主要实现自动辨别检修工作任务、SCD文件正确性与完整性校验、识别智能变电站的结构等工作，并根据工作任务的不同与智能变电站的型号差异，结合不同的SCD文件为技术人员提出该任务潜在的风险点与注意点，进而根据工作任务量对风险性的高低进行自动评估并给出停电范围的专业建议，辅助工作人员展开检修工作。
        2.2风险分析模块
        该模块采用可视化的方式直观地展示其他设备与被检修设备之间的相关联系，以及展示停电区域与不停电区域之间的相关联系，还可以模拟出检修设备的投检修位与针对某设备或者回路采取安全措施后，可能会对运行设备产生的潜在性影响，并根据风险等级大小提出对应的安全措施建议。
        2.3自动化安全措施模块
        该模块共包括安全措施票自动生成部分与安全措施执行步骤自动监视部分两个主要部分，安全措施票自动生成部分的作用是在风险分析模块完成了对被检修设备与其他关联设备的联系分析与展示的前提和基础上，融合安全措施的相关规则给出最优的安全措施票。安全措施执行步骤自动监视部分的作用是在技术人员进行执行安全措施票的过程中，比照安全措施票，依次核对该人员的每一个操作步骤，一旦发现有步骤遗漏或者执行顺序出错，立即发出警告信号提示技术人员进行修改与检测。
        结论
        智能变电站是现代智能电网中的关键一环，其工作原理、组成结构与检修过程与传统变电站存在着很大差异，本文分析了这些差异并阐述了相关针对性措施，希望相关人员重视这些差异，规避因差异引发的事故。
        参考文献
        [1] 曾建平，刘志飞，钟著辉，等.智能变电站间隔扩建二次安全措施及调试方案探讨[J]. 湖南电力, 2018(2):44-46.
        [2] 苗俊杰.智能变电站二次系统高可视化全景调测平台的设计［J］.现代电子技术, 2018(9):170-178.