淺析智能變電站調試中的問題

摘 要：智能變電站已進入全面建設時期，全國陸續投運了好多站點，就山西晉中而言也先后有兩座220kV和七座110kV變電站投入運行。在這些變電站的調試過程中，我們遇到了許多共性和典型的問題，文章結合這些問題展開解析，為后續智能站建設和即將到來的新一代智能變電站提供參考。

關鍵詞：智能站；調試；問題解析

1 引言

現階段智能變電站建設由于缺乏綱領性指導，沒有形成統一的設計規范，加之設備招投標因素的影響，造成目前已投運的變電站在網絡結構、設備選型等細節方面不盡相同，由此也造成在智能變電站的調試無法形成一個統一的指導流程。但智能變電站總的框架結構相同，設備功能類似，在調試過程中我們還是從中發現了共性及一些典型的問題，大部分在投運前已經解決，仍有個別問題雖不影響運行但沒有徹底的消除。文章將從五個問題出發，闡述發現過程，解析處理結果。

2 跨間隔MU采樣的問題

2.1 問題描述

在110kv某智能變電站驗收時，我們用經校驗的模擬量微機試驗儀同時向主變的高壓側合并單元和低壓側合并單元通入各側額定電流，驗證主變保護差流平衡。試驗接線如圖1。

圖1 試驗接線示意

發現高低壓側的相角差比理論值大了7°，即當高壓側電流相角為0°時，低壓側電流相角為23°，差流值明顯偏大，而正確角度應該接近30°，差流基本為0。再使用數字測試儀直接向保護裝置通入高低壓側額定電流發現角度正常，差流為0。說明兩側的合并單元存在角度差。

2.2 處理結果

通過與合并單元廠家溝通，廠家使用其內部程序對合并單元進行了調校，重復上述方法試驗，現誤差控制在2°范圍內，送電后的相量檢查正確。

2.3 建議

在九座智能變電站的調試過程中，通過此方法發現了新寧公司和南瑞科技公司生產的合并單元存在角度誤差，需廠家進行調校。建議此調試項目應在廠家聯調階段完成，因為實驗室的物理距離相對較短，比較容易實現；有問題可直接與研發溝通，調校后還能利用廠家的高精度儀器對其驗證。在站內調試需要一根長電纜連接兩個合并單元，調校精度也不高。

3 時鐘丟失的MU采樣問題

3.1 問題描述

在110kv某智能變電站調試中，使用模擬量微機試驗儀輸出電壓（經110kvPT合并單元至主變高壓側合并單元）、電流檢查主變高壓側采樣，試驗接線如圖2。

圖2 直采方式下試驗接線示意

此時，高壓側合并單元裝置報時鐘丟失，檢查合并單元裝置采樣及主變保護測控裝置采樣均正常，報時鐘丟失原因為GPS裝置停電。持續通過微機測試儀加入電壓、電流，保持GPS裝置停電狀態，10分鐘后合并單元報GPS失步，30分鐘后，高壓側合并單元報裝置采樣異常，檢查合并單元裝置采樣發現電壓量不規律衰減，電流量穩定，兩者角度變化，同時檢查主變保護測控裝置采樣出現同樣的問題。直至裝置電壓采樣為0，高壓側合并單元不再向主變保護測控裝置輸出電壓量。GPS裝置上電運行后，高壓側合并單元GPS報警復歸同時又有了電壓電流量同時輸出至主變保護測控裝置。我們拔掉高壓側合并單元的GPS對時光纖，上述問題重現。反復試驗數次，說明此合并單元輸出電壓受GPS時鐘影響。

3.2 處理結果

經仔細檢查對比，只有在合并單元GPS異常時輸出的電壓有影響，有點像網采的意思，輸出量依賴于外部時鐘。檢查廠家配置發現，其110kv母線電壓是采用網采方式，110kvPT合并單元輸出電壓經交換機后才到高壓側合并單元，不符合現場設計規范。估計廠家在這里是套用了其他站的配置模式。經更改后重新試驗，沒有出現上述情況。

3.3 建議

在調試階段需對裝置采樣與外部時鐘的依賴關系進行檢驗，防止出現廠家套用配置，直采設計而變成網采模式。網采模式下對GPS時鐘依賴程度較高，各裝置只能守時約30分鐘，上述實驗已經證實，在網采技術還不夠成熟的條件下，采用直采設計可以規避時鐘的影響，確保裝置運行可靠。

4 滿足運行操作的問題

4.1 問題描述

在一座220kv智能變電站送電倒閘操作過程中，運行人員倒母線，此時要求母聯開關為硬連接，操作規程中規定此時應斷開母聯開關的控制電源。但是在運行人員斷開控制電源空開后，后臺的母聯開關變成了分位。而我們常規綜自站中，后臺的開關位置是測控裝置采的斷路器輔助接點的硬開入，斷開控制電源不會影響后臺開關位置。

4.2 處理結果

經檢查發現智能終端輸入給母聯測控裝置的開關位置是由智能終端操作回路中分相開關的HWJ合成，斷開母聯控制電源空開后，控制回路被切斷，HWJ=0，后臺開關就變成分位。處理時由斷路器機構重新引出一對開關位置的接點，接為硬開入。

4.3 建議

在智能變電站調試中除了正常的驗收試驗項目，我們還需考慮今后運行維護的要求，把各種問題想在前，確保每個變電站做到“零缺陷”投運。只有把驗收工作做細做實，才能保證投運過程的順利。再者就是送電時，每個設備的廠家人員都必須到場，以便發現問題及時處理，保障按時送電。

5 裝置試驗的問題

5.1 問題描述

在一座220kv智能變電站調試南瑞繼保PCS-902保護時，其閉重三跳出口不受跳閘出口GOOSE壓板控制，受啟動失靈GOOSE軟壓板控制。出口壓板與軟壓板描述不對應，在正常操作過程中會造成誤投退出口。

5.2 處理結果

PCS-902保護閉重三跳動作后，應該發給智能終端一個閉鎖重合閘的信號，該信號是和啟動失靈共用一個軟壓板來控制的，但是在檢查SCD時發現閉鎖重合閘對應智能終端的閉重三跳（閉鎖重合閘的同時三相跳閘），所以保護閉重三跳動作后，不是由三跳動作來出口的，而是由保護裝置給智能終端發的閉鎖重合閘動作的。說明對SCD文件的檢查還不到位。

5.3 建議

在每個智能變電站進站驗收前，組織各廠家人員、施工人員、調試人員在一起共同研究檢查SCD文件，確保所連接的每個虛端子的正確性。在調試階段，仍需對照虛端子驗證其關聯邏輯的正確，在發現問題后，仍需首先檢查SCD文件中所關聯虛端子的正確性，決不能放過任何有疑問的地方。

6 軟壓板遙控問題

6.1 問題描述

在220kv某智能站中南瑞繼保PCS-902線路保護中的“GOOSE跳閘出口”、“GOOSE重合閘出口”、“GOOSE啟動失靈”三個軟壓板在保護裝置斷電重啟或定值整定固化裝置啟動后，國電南自的后臺及集控就不能對上述三個壓板進行投退操作。后臺南自廠家通過PS-conner軟件使能后，方可進行操作。

6.2 處理結果

這個問題是在PCS-902裝置定值調整后，保護人員在后臺無意的一次操作中發現的，當時是對“GOOSE重合閘出口”軟壓板進行操作，結果無法操作，接著又對“GOOSE跳閘出口”、“GOOSE啟動失靈”及其他壓板進行了操作，發現只有這三塊軟壓板不能投退。經國電南自和南瑞繼保兩方廠家人員查找原因，現只各自給出了說法，問題還沒有得到根本解決。國電南自廠家釋義：這三個壓板被南瑞PCS-902裝置放在了遙信數據集中，模型存在問題。給出的解決方案一是將這三個壓板做成光字上送，二是在送電前用國電南自的小后臺PS-conner軟件讀取南瑞繼保的模型。南瑞繼保廠家解釋裝置模型沒有問題，在國網61850模型標準中，原常規站的軟壓板歸類為軟壓板數據集，原常規裝置的硬壓板即出口壓板定義為遙信數據集。而軟壓板和硬壓板都具備遙控功能。此PCS-902版本為山西通用版本，南瑞繼保自己的后臺及第三方軟件都可以遙控成功。這三個硬壓板放在遙信中符合61850規范要求。

6.3 建議

目前該站使用國電南自PS-conner后臺軟件使能后操作。對于這個不經意間發現的問題，雖不影響保護功能，但對運行人員操作不便。如果不是提前發現，那么只有等到送電結束負荷相量檢查正確后，運行人員投“GOOSE重合閘出口”軟壓板時才會浮出。說明現階段各廠家之間設備配合還有問題，我們在聯調時需對裝置在各種狀態下操作，及時發現問題溝通研發解決。

7 結束語

國家電網公司新一代智能站建設的設計規劃已經出臺，為迎接新一代智能站的到來，我們應總結前期智能站建設中遇到的問題，相互交流，相互學習，切實提高調試質量水平，確保設備安全穩定運行，為今后智能站建設奠定基礎。

參考文獻

[1]馮軍.智能變電站原理及測試技術[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]智能變電站繼電保護檢驗規范[S].

[3]智能變電站繼電保護運行管理導則[S].

作者簡介：王鵬程（1983，10-），男，漢族，山西介休人，2005年畢業于東北電力學院電氣工程自動化專業，從事繼電保護調試工作，工程師。