智能变电站的调控信号分析与精简

　　张忠何杨
　　【摘要】随着科技的发展，智能变电站也得到迅速发展。智能变电站通过应用先进、环保、可靠的装备，以及信息网络化、信息共享化的标准要求，可以完成对信息的自动采集、测量、控制、保护、计量和检测的目的。同时，智能变电站还能按照需求对电网进行自动控制、智能调节和在线分析，协同互动等，对电网的未来发展有一定的方向性指导作用。
　　【关键词】智能变电站；调控信号；分析；精简
　　近年来，我国电网规模进一步扩大，伴随着相应的故障问题以及异常现象，需要通过智能变电站的调控信号进行分析，以便及时发现问题，并采取相应的措施调整，保证供电的稳定性、安全性、可靠性。
　　一、智能变电站结构概况
　　目前的智能变电站主要结构为三层两网，即站控层、间隔层、过程层，站控层网络、过程层网络。
　　站控层主要是由站级监视控制系统、站域控制、对时系统等组成，可以对智能变电站内的所有设备进行监视、控制和信息互换，实现采集数据、监视控制、封闭操作、信息保护等目的。间隔层主要由继电保护装置、测控装置、故障录播等组成，对变电站有保护、监视运行和操作控制作用。过程层主要由智能终端设备和合并单元组成，可以完成采集電压电流信号的要求，还能采集一次设备告警及设备操作，对变电站有一定的控制作用。
　　站控层和间隔层之间用来进行信息交换的网络就是站控层网络，适用于监视和控制站域。间隔层设备和过程层设备进行信息互动的网络就是过程层网络，使用过程中要考虑网络的可靠性和安全性。
　　二、智能变电站的调控信号分析
　　（一）过程层设备信号
　　通常情况下变电站会将电流、电压等模拟信号传到保护、测控装置，这一过程通过二次电缆辅助进行，同时保护及测控的控制命令传输到断路器也是通过二次电缆实现。智能变电站有所差异，主要根据合并单元格的方式把TV于TA的相应二次模拟信号转化为成光信号，有光纤作用上传于间隔层〔1〕。另外，间隔层控制命令同样利用光纤传输，到达智能终端，对断路器进行控制，这就使得智能变电站装置较多。
　　智能变电站中的合并单元和智能终端都存在着装置异常和失电告警两个硬接点信号如果出现异常，就会发出相应的警告，防止出现较严重的危险事故。智能终端咳根据实际情况定义信号，对于人员调控，排除故障有重要作用。
　　（二）间隔层设备信号
　　智能变电站的正常运行中要注意光纤链路状况和数据传输状况，因此间隔层出现的保护以及测控装置中会出现相应的特有信号，用来检测链路和数据传输。
　　（三）过程层网络和站控层网络信号
　　智能变电站中的过程层网络和站控层网络的正常运行对整个电网的可靠运行尤为重要。这两种网络中有交换机硬接点信号，会对装置出现异常，失电时告警方面有较大作用。不过光纤链路信息及数据传输的正常进行，还是需要通过保护、测控等装置发出的信号才能进一步判定。
　　三、智能变电站的调控信号精简
　　（一）规范信号
　　就目前电力系统的技术而言，尚未存在专业的应对智能变电站规范喜好的措施，不过有相关的线路保护的方式，可以精调控信号，对智能变电站的信号进行筛选、分类与合并。当出现异常状况时，可以从SV数据异常和链路中断以及GOOSE数据异常和链路中断信号来判断。
　　（二）明确目标信号
　　确定目标信号是精简智能变电站调控信号的重要部分，合并单元以及智能终端在自检告警的情况下，能够发现过程层网络的异常准考，当网口出现中断时，就会使得过程层设备出现装置异常的信号。这种情况下，智能变电站的相应设备会进行保护，测控装置同时发出链路中断或者是数据异常等相关信号。因此，过程层设备中出现的硬接点信号只需要明确失电告警和装置异常即可。分析过保护、测控装置的二次结构后，就可以探索出相应的链路。在各个链路分别获取数据异常以及链路中断的信号，就能基本上确定目标信号〔2〕。在220kV线路中，智能确定目标信号需要有相关的技术应用，因此，必须有专业的人员按照程序进行确定，以便使得供电状况更加具有安全性、可靠性。
　　（三）具体措施
　　智能变电站的保护和测控装置中，是不能直接得出相关的数据异常和链路中断信号，要想得到这些信号，还需要通过具体的措施进行。首先需要在原始调控信号基础上，进行适当的分类与合并，对于出现的所有可能会造成链路中断的信号进行分类，再合并，最终可以得到链路中断的信号。这种方式也是在智能变电站中较为常用的一种方式，准确性也相对较高。同样的，可以将出现的多有可能会造成数据异常现象的信号进行分类再合并，最终得出数据异常的结果。在220kV线路中，这种得出数据异常和链路中断信号的方式经常应用。
　　（四）精简跨间隔层保护装置信号
　　智能变电站中，间隔层保护装置信号也是重要的一部分。母差保护和主变保护的信息主要来自不同的间隔层，另外起到控制作用的断路器通常也来自于间隔层。因此，精简跨间隔层保护装置，得到相应的信号有利于智能变电站的正常运行〔3〕。具体方式是先将与之有关联的信号进行合并处理，得出数据异常和链路中断，随之对出现同等结果的信号按照同样的方式进行合并，就可以达到精简跨间隔层保护装置信号的目的。比如正常情况下，220kV线路上的母差保护，当其中一套保护中的一个间隔到母差的电流链路出现中断的情况，这套保护就会随之封闭。因此就可以在这套母差保护到任何一个间隔中出现的具有相同特征的链路中断进行合并，组成一个链路中断的信号。
　　四、结语
　　综上所述，电网的规模在不断扩大的同时，对智能变电站的要求越来越高，做好精简调控信号尤为重要。在日常工作中，要逐步积累运行智能变电站的经验，总结规律，规范智能变电站的调控信号，为电网的安全、可靠提供依据。
　　【参考文献】
　　〔1〕胡九龙，杨昀，徐银凤，等。智能变电站的调控信号分析与精简〔J〕。湖南电力，2013（s2）：1012。
　　〔2〕林凡靖。智能变电站信号调控处置分析〔J〕。中国新技术新产品，2017（13）：2223。
　　〔3〕杜洁敏。智能变电站故障诊断模型和恢复策略的研究〔D〕。华北电力大学（北京），2016。