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摘要：现阶段，我国经济发展十分迅速，而智能站合并成为当今重要工程。合并单元作为智能变电站过程层核心设备，起着交流采样的关键作用。基于智能变电站合并单元的工作原理及技术特点，以智能变电站合并单元的运行维护和异常分析为研究对象，系统地研究了合并单元的采样机制与同步技术、日常运行维护方法、装置信号与释义、典型异常分析及处置方法和措施。
关键词：智能站；合并单元；采样方式；问题
引言
合并单元作为智能变电站的关键设备之一，为变电站运行状态的监视、电能计量、故障电气量的获取提供信息源，其功能正常与否直接关系到保护装置能否正确动作，其运行维护更是智能变电站运维工作的重要内容。由于其不但与一次设备相连，并且同时与多个间隔层设备相联系，其检修时影响范围较大，相应保护装置所需配合的操作也较多，稍有疏忽就可能造成保护拒动、误动等严重后果，因此系统研究其运维关键技术，对于智能变电站的安全运行具有十分重要的现实意义。
1合并单元基本工作原理
合并单元的交流模块从互感器中采集模拟量信号，对一次互感器传输的电气量进行合并和同步处理。母线合并单元称为一级合并单元，间隔合并单元称为二级合并单元。二级合并单元接收一级合并单元级联的数字量采样，再通过插值法对模拟量信号和数字量信号进行同步处理。同步处理的作用是消除模拟量采样与数字量采样之间的延时误差，从而消除相位误差。对于需要电压并列和切换的合并单元，应采集开关量信号（如断路器、隔离开关位置）。装置完成并列、切换功能后，将采样数据以IEC61850–9–2或IEC60044–7/8格式输出。在组网模式下，为了使不同合并单元的采样数据能够同步，还需接入同步信号。
2智能站中合并单元主要存在如下问题
2.1采样过程中会产生延时存在的问题
在采样过程中会产生延时，增加了保护整组回路的动作时间，速动性降低，加剧故障设备和线路受损程度，不能及时缩小故障波及范围；合并单元同步采样的准确性将影响间隔层保护装置的正确动作。
2.2正常运行操作方法注意问题
1）合并单元电源正常应长期投入。母差保护装置中该间隔SV投入软压板未退出时，合并单元电源不得断开。2）TA或合并单元有试验工作时，母差保护装置中该间隔SV投入软压板应退出。3）装置检修压板正常应退出。
2.3合并单元测试问题
取消合并单元后，采样回路的同步问题也无需再考虑和解决，采样回路的零延时保证了保护装置中采样数据的可靠同步。
3智能站合并单元采样方式问题的解决措施
3.1采样延时
常规变电站的电流、电压模拟量的采集由TA、TV通过电缆直接接入保护装置，由于模拟量电信号在电缆中的传播速度接近光速，采样数据延时非常小，且很固定，即可认为常规站的保护装置交流量采样是几乎没有延时的。因此，只要根据保护装置自身的采样脉冲在某一时刻对相关TA、TV的模拟量进行采样，就能保证数据的同时性。智能站“常规互感器+合并单元”的直采模式下，TA采集的电流模拟量通过间隔合并单元滤波、模数转换后变为数字量，再由光纤传输进入保护装置，因此采样环节产生延时，。此时保护装置接收到采样数据的延时为间隔合并单元内部对电流量滤波和采样的延时，数字信号进入保护装置后，保护装置对数字信号进行解码和插值法重采样进行同步产生的延时。另外，电压由母线合并单元采集母线TV的模拟量后通过级联传输给间隔合并单元，再由间隔合并单元上传给线路保护装置。因此，电压的采样延时要更加地延长。目前，各继保厂家生产的间隔合并单元延时约为2ms，母线合并单元的采样延时约为1ms。因此，同常规变电站的采样回路相比，智能站增加了合并单元，采样回路多了一个环节，回路的采样过程产生延时。一次设备和线路发生短路故障后，保护装置整组动作时间也增大，速动性降低，加剧故障设备和线路受损程度，不能及时缩小故障波及范围。
3.2正常运行操作方法
合并单元作为保护装置动作的信息源，在其发生故障或检修需退出运行时，相应保护装置的安措操作模式需考虑合并单元所对应一次设备的运行状态、以及保护配置情况。分以下几种情况考虑。（1）第一种模式：不停电情况下退单套保护。双套保护配置的间隔，若该间隔一次设备为不停电状态，则必须将相应的保护装置退出运行。如某间隔A套电流合并单元异常，一次设备不停电处理缺陷，则必须将相应的A套线路保护、母差保护退出。此时，应特别注意先退出母差保护的出口压板和功能压板，再退出MU接收压板；此顺序不能颠倒，否则母差保护将产生差流，有误动的危险。（2）第二种模式：不停电情况下退保护功能。若待检修合并单元仅影响保护装置的一部分功能，则可将保护装置中受影响的部分停用，其他功能仍可正常运行。如某500kV线路间隔的电压合并单元异常，可仅停用该间隔保护装置中电压量的相关功能（距离保护、过电压保护、重合闸等），其它保护功能仍可投入运行。在操作时应先退相关保护功能压板，再退出合并单元，最后投入合并单元检修压板。（3）第三种模式：停电情况下退MU接收软压板。适用于跨间隔的保护装置，若该MU所在间隔一次设备为停电状态，相应的保护装置应退出其MU投入压板，保护功能视情况可投入运行。如220kV母差保护，其某间隔电流合并单元检修，对应间隔已停电，其它间隔运行状态，则只需退出母差保护的该间隔MU投入软压板即可，母差保护仍可继续运行。此时，应特别注意先退出该间隔MU投入软压板，再投入MU检修压板；否则按照上节所说的保护判别逻辑，母差保护将被闭锁，严重威胁系统安全。（4）第四种模式：停电情况下退全部保护。单套MU、保护配置的间隔，如110kV线路保护，其合并单元检修时，一次设备应停电，MU、保护均退出运行。综合以上几个方面，合并单元停运，应首先评估其影响，决定一次设备是否停电、相关保护装置是否停用；再针对不同的停电情况进行压板操作，将所有相关的保护装置与检修合并单元进行隔离。无论一次设备是否停电，防误操作原则可以归纳如下：均应按照“①退保护出口压板→②退保护功能压板→③退保护MU接收压板→④投MU检修压板→⑤投保护检修压板”的顺序操作，其中第①②⑤步是否全部操作视检修合并单元对保护功能的影响情况而定。
3.3合并单元测试问题的解决措施
在现场实际工程中，由于合并单元调试过程必须使用相应厂家专用软件才可进行，这样调试人员容易产生对其重视程度不够的麻痹思想，很多情况下调试人员不是忽略了合并单元的检测试验，就是索性将其交给生产厂家人员进行测试。这样的调试质量必定为以后的安全运行埋下隐患。
结语
目前，国家电网公司陆续发文取消500KV和220KV智能变电站过程层合并单元，保留智能终端的要求；智能站采用常规采样方式使得采样过程零延时，采样同步准确可靠，缩短了保护设备切除故障时间，提高了电网的安全稳定性。
参考文献：
[1]张园园，龚庆武.基于IEC61850的数字化变电站开关设备接口装置[J].电力自动化设备，2016，29（1）：108~110.
[2]冯军.智能变电站原理及测试技术[M].北京：中国电力出版社，2016（5）.
[3]李孟超，王允平，李献伟.智能变电站及技术特点分析[J]．电力系统保护与控制，2015，38（18）：59~62，79．