常規(guī)變電站智能化改造實(shí)施方案研究

.::;常規(guī)變電站智能化改造施行方案研究摘要：常規(guī)變電站的智能化改造已開場(chǎng)成為一種常態(tài)工作。智能化改造作為一種新興的技術(shù)，在實(shí)際工程中面臨智能化調(diào)試復(fù)雜、變電站負(fù)荷重不能長(zhǎng)時(shí)間停電、站內(nèi)空間狹小設(shè)備裝置抵觸等問(wèn)題，影響整個(gè)智能化改造的進(jìn)程。本文重點(diǎn)對(duì)常規(guī)變電站智能化改造進(jìn)展研究。關(guān)鍵詞：常規(guī)變電站；智能變電站；改造2020－2021年，是智能電網(wǎng)的全面建立階段。開展變電站智能化改造是智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)的重點(diǎn)工作之一。目前，變電站的智能化改造已開場(chǎng)成為一種常態(tài)工作。2020年8月，國(guó)網(wǎng)公司發(fā)布新的企業(yè)規(guī)范Q/GDW414—2020?變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范?〔以下簡(jiǎn)稱技術(shù)規(guī)范〕，用來(lái)指導(dǎo)常規(guī)變電站的智能化改造。技術(shù)規(guī)范表達(dá)了智能化改造二次系統(tǒng)優(yōu)先的原那么，同時(shí)對(duì)改造后的根本特征提出要求?？梢钥闯鲋悄芑脑觳恢皇羌夹g(shù)與設(shè)備更新的問(wèn)題，更多的是現(xiàn)場(chǎng)確定的智能化改造方案能否在工程中順利施行，能不能在規(guī)定的停電時(shí)間內(nèi)平安可靠地完成智能化改造任務(wù)。1常規(guī)變電站體系構(gòu)造目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子的開展，常規(guī)變電站的設(shè)備具備了微機(jī)化、低功耗等特點(diǎn)。這些設(shè)備被裝置在兩個(gè)不同的功能層，即站控層和間隔層。站控層設(shè)備由遠(yuǎn)方通信接口、操作員工作站和帶數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)等組成；間隔層主要由變電站的繼電維護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等二次設(shè)備組成。目前傳統(tǒng)變電站信息采集來(lái)源于常規(guī)的電磁型電壓互感器〔TV〕和電流互感器〔TA〕。TV的額定輸出電壓為100V或100/31/2V，TA的額定輸出電流為1A或5A。因而，變電站設(shè)備必需通過(guò)電纜將這些采樣值傳送至繼電維護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等系統(tǒng)，同時(shí)經(jīng)過(guò)各自系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換將TV和TA的二次值變換為適用于電子電路的信號(hào)。常規(guī)變電站網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖如圖1所示。圖1常規(guī)變電站網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖2智能變電站的體系構(gòu)造一次設(shè)備智能化、信息交互規(guī)范化、運(yùn)行控制智能化以及功能應(yīng)用互動(dòng)化，是智能變電站最主要的技術(shù)特征。其體系構(gòu)造在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備；在邏輯構(gòu)造上可分為三個(gè)層次，即過(guò)程層、間隔層、站控層。各層次內(nèi)部以及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。智能變電站體系構(gòu)造圖如圖2所示。圖2智能變電站體系構(gòu)造圖3現(xiàn)場(chǎng)施工方案研究網(wǎng)絡(luò)先行〔1〕網(wǎng)絡(luò)硬件搭建網(wǎng)絡(luò)通信線的敷設(shè)連接、光纜的敷設(shè)熔接應(yīng)與二次電纜的敷設(shè)同期進(jìn)展。目的有兩個(gè)：①統(tǒng)一線纜敷設(shè)方案，使施工工藝得到保證；②保證網(wǎng)絡(luò)先行，使智能化改造的后續(xù)工作能順利進(jìn)展。假如有過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，按技術(shù)規(guī)范，應(yīng)采用星形構(gòu)造，防止環(huán)網(wǎng)構(gòu)造交換機(jī)處置不當(dāng)引起網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。要保證網(wǎng)絡(luò)順利搭建，除了線纜敷設(shè)清冊(cè)外，最好有依照站控層、間陋層、過(guò)程層分層展現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)通信圖、VLAN配置圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，結(jié)合VLAN設(shè)計(jì)提供IP地址分配方案，提供物理設(shè)備編號(hào)及設(shè)備端口編號(hào)、虛端子接線圖。目前，智能化作為新興技術(shù)和觀念，剛起步不久，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，上述材料可能不是很規(guī)范，需要IED設(shè)備廠家、系統(tǒng)集成商和設(shè)計(jì)部門共同努力，逐漸完善?！?〕理想的網(wǎng)絡(luò)配置方法最理想的情況是，現(xiàn)場(chǎng)施工前，在系統(tǒng)集成商處，完成系統(tǒng)與各IED設(shè)備廠家的配置及局部聯(lián)調(diào)工作。但限于設(shè)備消費(fèi)運(yùn)輸、施工工期等因素影響，有較大難度。這樣，就形成許多本該在設(shè)備出廠前要處置的問(wèn)題帶到現(xiàn)場(chǎng)處置。因而，在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，要盡量提早料想，防止不時(shí)改錯(cuò)、反復(fù)配置等形成的工期延長(zhǎng)、平安風(fēng)險(xiǎn)和調(diào)試工作量增加。網(wǎng)絡(luò)的搭建和配置是根底，有了這樣的整體概念，其他的順控、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、智能告警及故障綜合分析、輔助系統(tǒng)等才干循序漸進(jìn)地進(jìn)展。巧妙避開設(shè)備位置抵觸老舊站改造過(guò)程中經(jīng)常面臨新舊一次設(shè)備的根底抵觸問(wèn)題。要先撤除舊一次設(shè)備、根底后制作新根底，裝置新設(shè)備。老舊站一般負(fù)荷較重，為保證供電可靠性，要最大限度減少停電時(shí)間。所以一次設(shè)備裝置后，不會(huì)給二次設(shè)備留出充足的調(diào)試時(shí)間。對(duì)常規(guī)站，可以按部就班地等一次設(shè)備裝置完畢再進(jìn)展相應(yīng)的二次試驗(yàn)。但對(duì)于帶智能終端的一次設(shè)備，因調(diào)試工作的不確定性，需要采取相應(yīng)的處置方法，以盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題改正錯(cuò)誤。以智能斷路器為例，一次設(shè)備不能裝置，可以考慮提早裝置智能匯控柜。如匯控柜也不能裝置，可考慮易地調(diào)試。因?yàn)橹悄軈R控柜與過(guò)程層通過(guò)光纜連接，電纜接線少，只接入裝置電源即可，所以智能匯控柜可以直接進(jìn)展易地聯(lián)調(diào)。匯控柜智能終端與斷路器的連接是通過(guò)電纜，所以可接入模仿斷路器替代，這樣就可以提早進(jìn)展維護(hù)、智能終端等的配置、傳動(dòng)試驗(yàn)，提早進(jìn)展差動(dòng)、備自投、網(wǎng)絡(luò)跳閘等復(fù)雜邏輯的檢驗(yàn)。等一次設(shè)備裝置完成后，再進(jìn)展實(shí)際的信號(hào)檢驗(yàn)、順控操作等。這樣，會(huì)為改造工程爭(zhēng)取相當(dāng)多的時(shí)間。電子式互感器預(yù)調(diào)試智能化可能用到電子式互感器，也會(huì)呈現(xiàn)常規(guī)互感器與電子式互感器共存的情況。對(duì)不同類型的互感器組合而成的維護(hù)等，要考慮電子式互感器經(jīng)合并單元采集的延時(shí)，需要廠家提供電子式互感器、遠(yuǎn)端模塊和合并單元通道延時(shí)。對(duì)電子式互感器，特別全光纖電流互感器，現(xiàn)場(chǎng)裝置、調(diào)試工作量較大，且有可能需要研究院等單位協(xié)助測(cè)試，為保證工期，可提早進(jìn)展電子式互感器采樣的預(yù)調(diào)試。從電子式互感器到合并單元、GOOSE網(wǎng)絡(luò)、各相關(guān)維護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等裝置需要連接、熔接大量的光纜〔纖〕，可能呈現(xiàn)光纜熔〔連〕接不良、連接錯(cuò)誤、相別錯(cuò)誤等情況。測(cè)試光纜熔接質(zhì)量后進(jìn)展采樣預(yù)調(diào)試，從一次設(shè)備參加相對(duì)低的電流〔壓〕，可檢驗(yàn)全回路光纜熔〔連〕接、相別、極性等的正確性。在此根底上再進(jìn)展電子式互感器精度的校驗(yàn)，會(huì)起到事半功倍的效果。結(jié)語(yǔ)對(duì)于常規(guī)變電站智能化改造工作是一個(gè)復(fù)雜的繁瑣的工程，變電站智能化改造要符合易集成、易擴(kuò)展、易晉級(jí)、易改造、易維護(hù)的應(yīng)用要求。在變電站智能化改造過(guò)程中要首先保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，改造的平安性，以及電網(wǎng)的平安運(yùn)行盡量不受影響，在此根底上，才可能考慮經(jīng)濟(jì)性等因素。在以智能電網(wǎng)為建立目的的電網(wǎng)建立中