李家兵++刘红云++徐小林++李迎红
【摘 要】本文对智能变电站的一体化五防、母线合并单元、安全措施等运行中存在问题进行了描述，并阐述了解决的方案。智能变电站已在电网中广泛应用，一次设备智能化、二次设备网络化、高级应用等先进、可靠的技术，逐步实现电网的信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化，也为电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等提供了依据。但是，受现状的影响，我国的智能变电站运行中仍然存在一些不可忽视的问题，需要进一步的探讨。
【关键词】智能变电站 一体化五防 合并单元 安全措施
1 运行中存在的问题
1.1 一体化五防的问题
在智能变电站中，通过以太网和嵌入式硬件技术，将五防系统和监控系统有效的组合在一起，实现一体化五防功能。依据网络信息共享和互操作性，通过间隔层网络识别运行实时状态并决策逻辑判断，通过过程层网络实现变电站的五防操作逻辑闭锁功能，克服了传统变电站五防系统与综自系统之间繁杂的信息交互及校验程序。然而，一体化五防的高度集成也给运行中带来一些困惑。如因后台监控主机故障造成五防系统不能使用问题，因网络信息故障造成五防逻辑无法完成操作问题等，如不有效解决以上问题，一体化五防失去合优势，给日常运行维护带来困难。
1.2 母线合并单元的问题
与传统变电站相比，智能变电站交流采样采用合并单元对来自互感器的电压/电流信号进行数字化采样，并将采样数据以SV报文形式送给保护、测控等智能设备，同时还能夠实现母线电压的并列、切换等功能。在智能变电站中设计中为实现数据最大化的共享，将母线合并单元采集的电压分量转数字信息后，采用级联的方式分别与各间隔的合并单元连接，从而使各间隔线路合并单元获取电压分量。虽然该方式充分的体现了智能变电站“信息冗余，数据共享”的特点，但在实际运行中，若母线合并单元故障，将造成相应网络的母差保护和间隔保护无电压分量，影响电网安全稳定运行。
1.3 安全措施的问题
智能变电站最核心的技术在于使用工业以太网技术代替传统二次接线传递数字和模拟信号，原有相互耦合的二次接线将由相互高度耦合、抽象的网络数据流代替。按照常规变电站“明显电气断点”的原则实施智能变电站的安全措施已不适合，尤其是在检修过程中，对待检设备实施安全隔离措施，不影响在运设备的安全运行，是一件较为繁琐、细致的工作，稍有不慎就造成误投、错投、漏投等事件，严重还将影响电网的安全稳定运行，如330kV永登变在主变检修时，因误投中开关合并单元“检修压板”闭锁某线路保护装置，当某线路发生故障时，因线路保护装置被闭锁，扩大停电范围从而导致全站失压事故。因此，安全措施的实施是智能变电站安全运行的重点。
2 解决的方案
2.1 一体化五防解决方案
目前智能变电站一体化五防系统按单套配置，为解决以上问题，将一体化五防系统按双套配置，实现冗余配置双网双主机，当其中一台监控主机因故障退出，另外一台主机可以直接调出当前操作票继续操作。为防止双台监控主机出现故障，可将测控装置的间隔五防与一体化五防有机的进行结合，实现信息交互，并纳入到五防管理，做为五防系统的“近后备”。监控系统正常运行时，实时监测测控装置的五防逻辑，当监控系统发生故障时，后台一体化五防系统无法正常工作，可通过测控装置五防逻辑进行实时判断，从而满足五防要求。
2.2 母线合并单元解决方案
按照《Q/GDW 426-2010 智能变电站合并单元技术规范》 第4.4.2要求，母线电压应配置单独的母线电压合并单元。对于单母线拉线，一台母线电压合并单元对应一段母线，对于双母线接线，一台母线电压合并单元宜同时接收两段母线电压。若出现上述故障，应停用相应网络的母差保护和间隔保护，按照继电保护管理要求，运行设备严禁无保护运行，若采用单套配置的智能变电站（如110kVE及以下）两个要求都满足，最安全的办法是一次设备陪停，这将扩大停电范围。为解决上述问题，根据运行经验可采用两种方案，方案一：可将同一网络的母线合并单元按双重化配置，运行时分别与线路合并单元级联，设主备方式，若主供合并单元出现故障，线路合并单元自动取备供合并单元电压，主供合并单元发出告警信息。技术人员监视到信息时可及时处理，从而保障电网的安全运行。方案二：可增加间隔线路PT，间隔合并单元直接采集线路PT电压供保护、测控等装置运行需要，按该方案配置，母线合并单元出现故障不影响间隔保护运行，因而不影响运行设备安全稳定运行。该方案已在某220kV双母接线方式的智能变电站实施，从安全稳定运行的角度来看比采用母线合并级联方式要好，不足之处要增加相应一次设备，增加了设备成本。
2.3 安全措施解决方案
智能变电站继电保护安全措施涉及的设备主要包括GPS、交换机、合并单元、智能终端以及保护装置。通过采用的手段包括：从物理上将保护与保护间或保护与智能终端之间的光纤隔断方式；退出相应软压板，如GS软压板、MU软压板，从而断开虚回路的链路方式；投入“检修状态”硬压板；退出相应出口硬压板等。为了解决智能变电站软压板、链路不直观，易造成漏、错、误投（断）的问题。结合实际运行经验，提出基于后台监控系统可视安措的方案：首先在后台监控系统开辟一个界面，绘制各间隔智能设备间的虚回路链路联结关系，再通过站控层网络关联到相关的智能设备，实时监视智能设备的检修压板、GOOSE发送、接收压板状态及链路状态，以图形化方式直观展示。当实施相关安全措施时，该界面反映相应的状态，实施完毕后自动生成报告，将该报告与安全措施票进行比对，进一步检查安全措施的正确性。该方案已在荆门220kV枣山、丽山等变电站实施，取得了较好的效果。
3 结语
智能变电站是对传统变电站的革新和创新，是对传统变电站建设的提高和优化，是实现智能电网的根本。在智能变电站日常运行维中，还存在信息安全、数据共享、数据采集、实施方案等问题，为进一步保障智能变电站安全稳定运行，需要我们密切关注细节，加强新技术、新设备的消化和吸收，确保智能变电站的安全稳定运行。
