智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試方法研究

周磊 李萼青 季舒平

(上海市電力公司檢修公司,上海 201204)

智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試方法研究

周磊 李萼青 季舒平

(上海市電力公司檢修公司,上海 201204)

在電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電和調(diào)度等六個環(huán)節(jié)中,變電環(huán)節(jié)占據(jù)著相當(dāng)重要的地位,智能變電站因此成為建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的重要組成部分。目前,國內(nèi)已經(jīng)陸續(xù)有各電壓等級的智能變電站投入運行,智能變電站的建成投運可大幅度提升設(shè)備智能化水平和設(shè)備有耐性可靠性、實現(xiàn)變電站無人值守和設(shè)備操作的自動化,提高資源使用和生產(chǎn)管理效率,使運行更加經(jīng)濟、節(jié)能和環(huán)保。

智能變電站 二次系統(tǒng)調(diào)試 方法研究

1 智能變電站的概念

智能變電站是數(shù)字化變電站的延續(xù)和發(fā)展，以一次設(shè)備參量數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化信息平臺為基礎(chǔ)，實現(xiàn)全站信息化、自動化、互動化的變電站。常規(guī)變電站的各個子系統(tǒng)是信息的孤島，相互之間沒有充分的聯(lián)系。隨著各種先進技術(shù)的發(fā)展及IEC 61850統(tǒng)一規(guī)約的應(yīng)用，可以將各種應(yīng)用以統(tǒng)一的規(guī)約通信方式交互到統(tǒng)一的信息平臺，實現(xiàn)信息資源的共享。

因此智能變電站包括了統(tǒng)一的信息平臺，統(tǒng)一的傳輸規(guī)約，將一、二次狀態(tài)信息統(tǒng)一應(yīng)用到一體化的信息平臺中去，實現(xiàn)變電站的信息化、自動化、互動化。

2 上海某220kV智能變電站組態(tài)配置實例

2.1 最簡SCD

SCD配置文件作為智能變電站的核心，在整個二次調(diào)試過程乃至投運后的運行陪護中都需要不斷完善和更新配置信息，即使生成初版的SCD文件也需要較多的時間，因此在整個集成測試的最初始階段，需要配置最簡SCD配合校驗保護裝置的功能和邏輯，最簡SCD中并不包含全部IED，僅配置單臺保護裝置必須的相關(guān)信息即可。

2.2 上海某220kV智能變電站IED命名

SCD中需要為站內(nèi)的每臺IED配置一個獨一無二的IED名稱，以此作為每臺IED的名稱標(biāo)識。

2.3 導(dǎo)入ICD文件

在上海某220kV智能變電站組態(tài)配置過程中，系統(tǒng)組態(tài)配置工具導(dǎo)入ICD文件經(jīng)常會遇到檢測到?jīng)_突的問題，這主要是源于各供應(yīng)商在建模的時候缺乏規(guī)范性，各個廠商對IEC61850的理解存在出入或者沒有嚴格按照執(zhí)行，這都給集成測試帶來困難。部分保護設(shè)備建模時使用自定義的邏輯設(shè)備名稱，導(dǎo)致集成測試時保護子站系統(tǒng)無法調(diào)取設(shè)備當(dāng)前保護定值區(qū)號。按照國家電網(wǎng)建模標(biāo)準(zhǔn)將邏輯設(shè)備名稱修改為標(biāo)準(zhǔn)中示例的名稱后，該問題得以解決。

在智能變電站中，設(shè)備間的邏輯聯(lián)系已轉(zhuǎn)變?yōu)樘摱俗娱g的連接，因此對于智能設(shè)備的ICD也應(yīng)參照傳統(tǒng)設(shè)備進行“六統(tǒng)一”配置。對于用戶的運行習(xí)慣和需求，設(shè)計單位應(yīng)在組態(tài)配置前對設(shè)備的接口提出要求，如開入開出和軟壓板等，廠家以此為據(jù)對ICD文件進行必要的修改。

2.4 控制塊分配

IED以數(shù)據(jù)集為單位發(fā)送信息，發(fā)送數(shù)據(jù)集必須配置相應(yīng)的控制塊。根據(jù)ICD文件中的數(shù)據(jù)集個數(shù)進行控制塊個數(shù)統(tǒng)計，一個控制塊對應(yīng)一個數(shù)據(jù)集進行分配。

2.5 CID文件生成

生成CID文件的前提是完成SCD的配置，用配置完成的SCD文件可以解析生成相關(guān)設(shè)備的CID文件，然后使用裝置實例組態(tài)工具為各個IED裝置下載CID文件。

集成測試過程中，各個繼電保護裝置、智能終端、測控裝置等設(shè)備必然存在程序版本升級、SCD文件配置更改的情況，各型號裝置的程序版本多，SCD文件更是不斷更新，不斷生成新的CID文件，所以對于裝置的程序版本和配置文件的管理控制尤為重要。

3 單體調(diào)試

單體調(diào)試是為了保證IED功能和配置正確性而對單個裝置進行的試驗。上海某220kV智能變電站使用的IED主要包括合并單元、智能終端、保護裝置。單體調(diào)試內(nèi)容主要包括SV采樣測試、GOOSE開入開出測試、智能終端的GOOSE開入開出測試、合并單元的SV輸出測試及自檢告警測試、保護裝置的邏輯功能測試等等。

4 分系統(tǒng)調(diào)試

分系統(tǒng)調(diào)試是在單體調(diào)試結(jié)束后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求，用臨時光纖將所有二次裝置連接起來，組裝成子系統(tǒng)或系統(tǒng)，通過測試驗證各部分工作是否達到預(yù)期的功能和效果或?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)。分系統(tǒng)調(diào)試是集成測試的主要內(nèi)容，試驗?zāi)康氖菫轭A(yù)防一些裝置或模塊在單獨工作中可以正確運作，但將它們連接起來組成分系統(tǒng)后仍無法保持正常工作的情況，尤其是某些局部反映不出來的問題，很可能在分系統(tǒng)組成后就暴露出來，影響一些功能的實現(xiàn)。分系統(tǒng)調(diào)試可以驗證一個裝置或模塊的功能是否會影響另一個裝置或模塊的功能；各個裝置或模塊連接起來后，是否會丟失各個接口的數(shù)據(jù)；整體結(jié)構(gòu)設(shè)計是否存在缺陷或問題；單個裝置或者單個模塊的誤差雖符合要求，但這些誤差累積起來后是否會放大到超出誤差要求的程度；各個子功能組合起來后，能否達到預(yù)期的功能和效果。集成測試中大部分的問題都是在分系統(tǒng)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的，在這些問題都得到很好的解決后，才能構(gòu)成能夠滿足預(yù)期要求的系統(tǒng)。

現(xiàn)場調(diào)試在實際運行環(huán)境中進行，能夠與實際一次設(shè)備組成完整的測試環(huán)境，測試結(jié)果能夠更加客觀地反應(yīng)裝置和系統(tǒng)的性能，但它對現(xiàn)場具備的條件要求較高，調(diào)試周期長。對于聯(lián)動斷路器的試驗，試驗方法與集成測試中的整組聯(lián)動試驗方法基本相同，只需帶實際斷路器完成即可。本章節(jié)將著重于對與傳統(tǒng)變電站的現(xiàn)場調(diào)試方式不同的試驗項目進行分析探討，并討論智能變電站中特有的一些二次設(shè)備對現(xiàn)場調(diào)試帶來的幫助。

5 結(jié)論與展望

智能變電站和傳統(tǒng)變電站在調(diào)試流程方面有很大的區(qū)別，增加了“集成測試”這一環(huán)節(jié)。本文依據(jù)常規(guī)變電站的建設(shè)和運行維護習(xí)慣，將瀘定智能變電站建設(shè)集成測試過程中累積的調(diào)試經(jīng)驗進行分析總結(jié)；將集成測試所有的試驗項目歸納為組態(tài)配置、單體調(diào)試、分系統(tǒng)調(diào)試、集成測試出場準(zhǔn)備幾個部分；分析了各個部分的重點并以實例的方式給出了具體的試驗方法，對今后智能變電站的集成測試有很大的參考價值。

智能變電站中應(yīng)用的很多新技術(shù)需要經(jīng)過長期的實踐考驗，如電子式互感器、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的運行，通過運維過程中的經(jīng)驗總結(jié)，及時地反饋到智能變電站設(shè)備的設(shè)計和制造環(huán)節(jié)，建立智能變電站運維技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系等。

既然不同于傳統(tǒng)變電站，那么就應(yīng)該以為契機，在順控操作、設(shè)備大小修周期、設(shè)備修試驗方法和工器具、安規(guī)及安全工器具使用等方面大膽尋求突破。如果還過多沿襲老傳統(tǒng)，那么智能化變電站建設(shè)就失去了意義。