刍议智能变电站中合并单元问题及处理

刍议智能变电站中合并单元问题及处理

王建锋

王建锋

（国网江苏省电力公司检修分公司）

摘要：智能电网建设规模的扩大,使得智能变电站不断增多,合并单元作为智能变电站的关键设备之一,其运行安全、稳定、可靠与否关系重大。然而,由于各种因素的影响,合并单元在实际运行中经常会出现一些异常情况,这对变电站的正常运行构成了威胁。因此,必须对合并单元的异常情况进行分析,并采取有效的方法加以处理,同时还要加强运行维护工作,降低异常问题的发生几率。基于此点,本文首先简要阐述了智能变电站合并单元的重要作用,随后对智能变电站合并单元的异常情况及运行维护进行论述。

关键词：智能变电站；合并单元；问题；处理

一、智能变电站中合并单元的重要作用

近年来，在我国电力体制改革进程不断加快的推动下，使得智能电网的建设规模进一步扩大，智能变电站作为智能电网的重要组成部分之一，其有着无可替代的地位和作用。电子式互感器随着智能变电站的发展获得了广泛应用，然而，电子式互感器的远端单元输出并没有的统一的规定，由此使得各个厂家生产出来的产品在输出信号上均不相同，它们的互操作性较差，可扩展性不高。在这一背景下，合并单元（MU）的概念被提出，它是一种用于采集电子式互感器不同的信号，经过处理之后，将各种信号转换为统一标准规范的数据格式，然后输出给过程层总线。MU是智能变电站中的关键设备，它能够对多个任务进行同时处理，不仅可靠性高、实时性强，而且还具有较快的通信速度。在智能变电站中，MU的作用主要体现在如下几个方面：

1.1可实现与电子式互感器的接口功能合并单元借助转换器数据通道能够实现对采集数据的转换，常规的合并单元带有12个转换器数据通道，每个通道可以与1组数据流相连接。以110kV智能变电站中合并单元为例，它不仅能够合并发送1条线路间隔单元的三相电流及电压，而且还能扩展给其它保护及测控装置。

1.2可实现与测控保护装置的接口功能以太网是智能变电站中保护装置传输相关数据信息的主要通道，当合并单元经主时钟时间同步并对电子式互感器的相关信息进行采集时，其能够将采集到的数据信息与目的地地址及源地址打包后，组成SV报文上传给该报文的测控保护装置，当装置接收到报文之后，会对其进行内部逻辑分析判断，如果判断结果满足条件，则会发触发保护动作，并发出GOOSE跳闸报文，订阅该报文的智能开关收到指令后，将动作于一次开关的跳闸出口。

1.3可实现模拟量采样同步功能对于整个电力系统而言，高精度的数据采集同步能够实现三相平衡。不仅如此，统一间隔内的各个模拟量之间也需要同步，这样便于功率及阻抗的计算。差动保护的实现则要求不同间隔内的电流也应当同步。合并单元的运用使采样同步功能的实现变为可能，这对于智能变电站的安全、稳定、可靠运行具有重要意义。

二、智能变电站合并单元的问题分析及处理

2.1合并单元的异常及处理方法

2.1.1异常现象分析。某智能变电站的接线方式为单母线分段式接线，两条回路进线，配置1台主变压器，该变电站暂无10kV出线。站内使用的是GIS组合电器，在GIS柜内装有合并单元及智能终端。一次启动过程中，在对刀闸开关进行操作时，监控系统发出线路保护闭锁信号，随后合并单元自行重启，同时，合并单元出现丢点现象。下面针对合并单元此次异常现象的处理过程进行论述。

2.1.2合并单元异常重启的处理。该异常现象的处理共分为以下几个步骤：①当异常现象发生后，初步判定可能是因为合并单元自身的电路板损坏，随后更换电路板并对程序进行升级，送电后异常现象仍未消除，由此排除了电路板损坏引起异常现象的可能性。②由于本次异常为重启，在排除电路板故障后，对合并单元的直流电源模块进行了检测，结果发现，合上进线刀闸开关后，合并单元的工作电压从220V短暂跌落至110V左右，据此判断可能是因为外部直流电源故障引起的异常。随后对直流系统进行故障排查，结果发现直流系统正常，并没有交流混入，装置的接地安全、可靠。由此排除了直流系统故障。③排除上述原因后，判断可能是电磁干扰引起的异常，开始对干扰源进行排查，先将PT空开断开，异常未消除，然后拔出交流采样头，异常仍然存在，将电源板上的所有接线全部拔掉，以独立直流电源进行供电，此时合并单元对外的电气回路完全隔断，在该状态下进行进行了多次刀闸开关分合测试，结果均未出现异常情况。由此判断，合并单元重启是由于电磁干扰信号侵入所致。④确定异常原因后，开始查找干扰源，通过观察发现，接入合并单元的CT二次线与电源直流二次线绑扎在一起，由此导致杂散电容耦合至直流二次线当中，从而造成合并单元异常重启。将接线恢复正常后，并将交直流电缆隔离开，经过多次操作，异常未再出现。

2.1.3合并单元丢点问题的处理。虽然切断电磁干扰源后，合并单元的重启问题得到了解决，但丢点现象却没有消除。因此决定采用电快速瞬变干扰和浪涌实验的方法对合并单元进行电磁兼容实验。实验过程以常规和非常规两种方式进行，结果显示，合并单元运行正常，未出现丢点现象。据此提出如下处理措施：①该合并单元在设计时，MU功能是以DSP双插件来实现的，两个DSP插件通过背板进行通信，为了进一步增强合并单元的抗干扰能力，对原设计进行了改进，将双DSP模块集成于一块插件上，取消了背板通信。②对合并单元的机箱进行了改进，采用全导电的加工方式，提高了装置整体的抗电磁干扰性能。改进后，进行了相关试验，结果并未出现丢点问题。

2.2合并单元运行维护要点

在智能变电站中，影响合并单元稳定运行的因素较多，为了确保合并单元的运行安全、可靠，并进一步减少异常现象的发生几率，应当加强对合并单元的运行维护工作，在实际运维过程中，应当对以下事项加以注意：①当合并单元处于正常运行时，装置上的运行指示灯应当为常亮状态，同时，告警灯应当处于熄灭状态。②如果合并单元上的同步指示灯、GOOSE通信指示灯闪烁，则应对相关的通信信号进行检查，看是否存在异常。③当合并单元的刀闸开关进行切换时，若发生PT切换异常，则应当立即停止操作，并对切换状态进行检查，借此来防止失电，如有必要应当采取有效的措施加以处理。④需要特别注意的是，合并单元不得采用自动并列的方式，采取手动并列前，应当对并列条件进行确定，看是否符合并列要求，若是出现PT并列异常，必须立即停止操作，然后对并列状态进行检查，借此来防止失电。⑤当合并单元的告警信号灯亮起后，要及时对告警信息进行查看，并在事件状态及日志记录中，对告警原因进行查看，根据具体原因采取相应的措施进行解决处理。

结语

综上所述，合并单元在智能变电站中有着其它设备无法取代的地位和作用，它的运行稳定与否直接关系到整个变电站的运行稳定性。一旦合并单元出现异常，必须及时找出原因，并采取有效的方法和措施加以解决处理，在最短的时间内使合并单元恢复正常运行。同时，还要不断加大对合并单元的运行维护力度，借此来降低异常现象的发生几率，这对于智能变电站的安全、稳定、可靠、经济运行具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]左玉军.许津智能化变电站运行与维护工作的实践重点解析[J].科技创新与应用,2015

[2]鲁东海.智能变电站中合并单元设置与否的技术经济比较[J].江苏电机工程,2013.

作者简介：王建锋（1980-），男，本科，技师、工程师，500kV凤城运维班班长，从事变电运维工作。单位：国网江苏省电力公司检修分公司