北极星智能电网在线讯:1、背景
随着调控一体化技术的发展，新一代调度技术支持系统将构建统一的信息一体化平台，融合多种先进技术，从全局的角度加强监控和分析的统一性，在新的发展要求下，以往传统调度只关心处理一次系统的信息，已经不能满足数字化、集成化、标准化、智能化的发展需要，调控一体化需要实现一、二次系统的同步建模、采集和分析。智能变电站相关的二次设备状态监测技术已经在逐步的发展和完善，基本能满足目前调控一体化建设要求；但是占目前大多数的常规变电站，其二次设备状态监测技术还有待讨论。
2、变电站二次设备类型及运行情况
常规变电站二次设备主要包括继电保护装置、安全自动装置、故障录波器、就地监控、远动系统、直流屏、UPS等智能设备及空开、压板、切换开关、操作把手、复归按钮等非智能设备。
调控一体化实施的基础是变电站按无人值班设计，要求能在远方进行监视、控制和决策，其主要任务之一是预防和控制，在事故发生前感知发生事故的风险或安全预警以防范事故的发生，或者在发生事故后阻止事故恶化及定位事故原因。要达到此目的，在调度端必须能获取变电站所有一二次设备的状态。
由于历史原因或受当时技术水平的限制，目前已运行的常规变电站只有部分二次设备实现了状态监测相关的功能，比如继电保护装置的自检信息、运行工况信息、软件版本及校验码信息、通信通道状态信息等，UPS、直流电源的绝缘监视、充放电状态、温度补偿等。一般来说，在常规变电站，只要是智能二次设备，都具有一定程度的状态监测功能，并且在综合自动化系统中已经进行了信息集成，基本满足目前调控一体化的需要。
对于切换开关、操作把手、复归按钮等非智能设备，一般保护测控装置能采集其状态或者可以提供多余的辅助触点，所以对它们状态的检测没有问题。但对于空开、压板这两种非智能设备存在以下问题：
1）空开包括直流空开和交流空开，在变电站使用非常频繁，对于单一间隔一般按照装置电源、操作电源、控制电源分别设置空开。空开脱扣，轻者导致通信终端操作不能执行，重者导致保护拒动，目前只能通过间接辅助手段来判断，比如控制回路断线、通信终端、遥控失败等。虽然能通过增加辅助触点的方式监视空开的状态，但常规变电站在设计之初出于成本考虑，生产厂家没有设计辅助触点；并且空开一般并排紧凑安装，如果通过改造增加辅助触点，工作量大，并且需停电施工。
2）压板的投退状态直接关系到保护装置能否正确动作，其重要性不言而喻，对于软压板和功能压板，保护测控装置自身能采集其状态；但是对于出口压板，其投退状态的检测目前还处于探索阶段，虽然已有厂家开发了智能压板用以替换现场已运行的常规压板，但存在需一次设备停电、改动接线、重做传动试验等所导致的风险。
鉴于此，在调控一体化运行模式下，空开、压板的状态对调度至关紧要，特别是压板误操作，由于其潜伏周期长，很难被发现，目前唯一的解决办法就是定期派人进行现场巡检，不仅费时、费工、效率不高，而且存在安全隐患。
3、常规变电站二次设备监视方案
根据上述常规变电站二次设备状态监视的特点，为满足调控一体化发展的需要，需要对常规变电站进行改造，增加空开、压板等二次设备的状态监视功能，方案如下。
在每个常规变电站配置一套二次设备状态监视终端，一方面与综合自动化系统通信，从综合自动化系统获取相关智能设备的状态，包括保护装置、自动安全装置、测控装置、直流电源、UPS等智能二次设备状态；另一方面，二次设备状态监视终端与各状态采集器组网，通过状态采集器采集各物理间隔内非智能二次设备状态，采集器按物理间隔设置，每面屏/柜设置一套状态采集器，在空开和压板上安装状态传感器，传感器为无源模块，其输出的变化对应空开和压板的状态变化，采集器与传感器之间的通信方式可以是有线或无线。
二次设备状态监视终端接入电力调度专网，将站端二次设备状态信息上送至调度端的二次设备状态服务器，在二次设备状态服务器中按站来对各站的二次设备状态信息进行分类，为二次设备状态客户端提供数据服务，二次设备状态客户端可以是EMS、PMS、OMS或DMS。
对于切换开关、操作把手、复归按钮等其他可提供辅助触点的非智能二次设备，当保护测控装置没有采集其状态信息时，可在二次设备状态监视终端扩展智能开入插件，通过直接电缆的方式采集这些非智能二次设备的状态。
通过以上方案的实施，基本可实现在调控一体化运行模式下对常规变电站二次设备状态的监视功能，为调度端各类应用提供服务。
4、总结
调控一体化运行模式的推广对调度系统集成二次设备状态检测功能有极大的推动作用，对于已运行的常规变电站，在保证现有系统可靠运行的前提下，采用技术手段实现对关键二次设备的状态检测，为调度提供基础数据，满足调控一体化技术要求，是一种行之有效的办法。在调度端对一二次设备采用统一建模技术，通过对二次设备的智能分析，可及时发现设备的异常情况，能有效保证系统的安全运行；同时通过二次设备状态监测，可以延长定期检验周期、简化检验项目，甚至取消定期检验，降低检修费用，减少停电时间，从而降低变电站全生命周期成本。
