提高智能变电站异常处理效率的方法研究

夏德分，郑小革，李卓，刘晓，覃其婷，贺诗文，姚建刚

(1.国网湖南省电力公司衡阳供电分公司，湖南衡阳421008；2.湖南大学，湖南长沙410082)

提高智能变电站异常处理效率的方法研究

夏德分1，郑小革1，李卓1，刘晓1，覃其婷1，贺诗文1，姚建刚2

(1.国网湖南省电力公司衡阳供电分公司，湖南衡阳421008；2.湖南大学，湖南长沙410082)

本文对电网智能变电站异常问题进行总结和分析，提出智能变电站典型设备异常分类及处理方法，建立典型异常处理流程，绘制典型设备信息流图。实际应用结果表明本文提出的处理方法可有效提高智能变电站异常处理效率。

智能变电站；异常处理；提高效率

智能变电站改进了传统变电站二次电缆隐患、信息共享性差、互操作性差等问题，具有广阔的发展前景〔1－3〕。但是由于智能变电站部分技术尚处于试用阶段，设备异常较多〔4〕；此外智能变电站异常分析、事故处理等出现了新的问题，智能变电站异常处理可借鉴的典型案例少、经验不足，异常信号查找和处理偏向盲目，给电网的安全运行带来威胁。文献〔5〕研究结果对智能变交流采样异常及处理方法提供指导。文献〔6〕对智能变电站数据采样同步异常进行了分析。文献〔7〕为处理异常数据提供实验方法。目前很少报道对智能变电站异常处理方法的归纳及总结性研究，因此开展提升智能变电站处理效率的研究具有很强现实意义。

针对智能变电站异常处理特点，提出:1)建立典型设备异常分类及处理方法，对异常信号特征、发生频次、处理方法和注意事项进行分类，对今后类似异常提供指导；2)建立智能变电站典型异常处理流程，将异常发生、现场检查、现场处理和汇报进行总结，对今后的异常处理提供指导；3)绘制典型间隔设备信息流图，当异常信号发生时便于查找异常信号从哪个设备、哪个部位发出，实现较快地对异常定位。这三方面的措施可以提高智能变电站异常处理效率。

1 智能变电站异常原因分析

1)智能设备，如合并单元、智能终端处于试用阶段，质量有待提高〔8－9〕。

2)施工方对于智能设备安装工艺有待提高，多次异常是因端子导线松动引起〔10－11〕。

3)合并单元、智能终端故障发生次数最多，两者占总异常的49%，其次是因热交换机温湿度传感器质量问题导致的热交换机故障占26%，如图1，2所示。智能终端、合并单元和热交换机均是智能终端柜附属设备，说明智能设备可靠性有待提高，必须加强对智能终端柜设备巡视和维护。

图1 典型异常分类

图2 典型异常统计图

通过对设备发生的原因统计分析可知，新设备投运后导线松动引起设备异常占62%，其次设备的质量问题占25%，如图3，4所示。

图3 典型异常发生原因百分比图

图4 典型异常原因统计图

2 典型异常分类及处理方法

智能变电站异常频率高、处理方法复杂、涉及设备较广，亟须建立智能变电站异常分类和处理方法，提升智能变电站异常处理效率。

典型设备异常分类及处理方法见表1所示。该分类表涵盖异常信号的描述、缺陷类型、缺陷等级、累计发生次数、异常处理方法、发生原因及注意事项，便于运维人员对发生类似的异常进行比较，减少中间环节查找时间。

3 异常处理流程

典型异常处理流程如图5所示。

图5 典型异常处理流程图

4 典型设备信息流图

智能变电站较传统变电站在数据传输方面有很大的不同，大量采用光缆进行传输，大大节省了电缆，优化了二次接线结构〔12－13〕；但也产生了新的问题，由模拟的电压电流信号变成光信号传输，不利于运维人员进行检查。现通过绘制一张联接各设备装置的SV，GOOSE信息流图，使运维人员对智能变数据传输过程有清晰的了解，在头脑中形成了一张“数据网图”，便于对异常精确“定位”。耒神Ⅰ线606保护A套信息流图中(图6)，从断路器、TA、线路TV到智能终端和合并单元，采样获得的SV和GOOSE数据，通过光缆到保护装置和测控装置。

图6 耒神Ⅰ线606信息流图

图8 案例2异常判断、异常处理流程图

5 现场应用与效果比较

1)案例1:某220 kV智能变电站神烟Ⅱ线616第2套合并单元告警信号处理。

①异常详情。2014年11月20日00时35分，监控中心通知神农变神烟Ⅱ线616第2套合并单元发“装置异常”、“装置告警”信号。

②现场检查。2时50分，到场现场检查发现，神烟Ⅱ线616第2套合并单元装置面板发“光耦失电”、“装置告警”告警信号，现场不能复归信号。

③缺陷处理。神烟Ⅱ线616第2套合并单元2ID端子排JXH－8H端子电源线松动，经紧固后告警信号消失，一二次设备无异常，如图7所示。3时50分神烟Ⅱ线设备恢复正常运行，异常处理的实际处理时间约1 h，提高效率50%。

2)案例2:2015年03月29日10时24分，某220 kV智能变1号主变510第1套合并单元发告警信号，第1套主变保护、母差发TA断线告警信号。处理流程，如图8所示。

本次510第1套合并单元告警信号从发生到装置恢复正常运行，异常处理的实际处理时间约0.5 h，效率提高75%。

图7 案例1异常判断、异常处理流程图

6 结论

文中提出的方法使运维人员能正确快速处理突发异常，降低事故危害，处理异常效率提高50%以上。下阶段将不断完善和优化典型设备异常分类及处理方法、典型异常处理流程。

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Method study of handling efficiency improvement of the intelligent substation exception

XIA Defen1，ZHENG xiaoge1，LI Zhuo1，LIU Xiao1，QIN Qiting，HE Shiwen1，YAO Jiangang2
(1.State Grid Hunan Electric Power Corporation Hengyang Power Supply Company，Hengyang 421008，China；2.Hunan University，Changsha 410082，China)

The smart grid substation abnormal problems is collected，summarized and analyzed，a typical defect classification and processing method is proposed，a typical abnormal process is built，and the typical equipment information flow graph is drawn in the paper.The practical application shows that this method can effectively improve the efficiency of intelligent substation exception handling.

intelligent substation；exception handling；efficiency improvement

TM229.6

B

1008-0198(2016)01-0018-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.01.005

2015-06-18 改回日期:2015-09-16

夏德分(1987)，湖南耒阳人，工程师，主要从事电力系统在线监测和故障诊断、智能电网技术应用的方面的研究。