智能變電站二次系統檢驗探討

曾旭

(福州供電公司變電檢修室,福建福州 350000)

智能變電站二次系統檢驗探討

曾旭

(福州供電公司變電檢修室,福建福州 350000)

本文針對智能變電站的特點,對智能變電站二次系統的日常檢驗流程、內容及檢驗方法展開探討,同時分析了檢驗過程中常見問題,并闡述了解決困難的辦法。

智能變電站 系統檢驗

1 引言

智能變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，實現與相鄰變電站、電網調度等互動的變電站。智能變電站主要是由保護裝置、測控裝置、智能終端和合并單元等部件組成，其網絡結構為三層兩網結構。當前越來越多智能化變電站已經投入運行或正在建設，因此，對智能變電站二次系統的正確檢驗方法關系到智能變電站長期安全穩定運行。本文對智能變電站日常檢驗流程、內容和檢驗方法展開探討。

2 裝置功能校驗主要內容

現場裝置功能檢驗指的是對現場裝置已投運二次設備開展定期檢驗，通過數字化測試儀根據相關規程對單個或若干間隔內所有二次設備開展功能和性能檢驗，例如保護裝置定值核對、邏輯校驗，測控裝置同期功能檢驗以及保護測控裝置、合并單元、智能終端光口的光功率收發測試等。

現場各裝置由于功能和作用分別不同，因此檢驗的內容也分別有所差別，下面根據不同裝置類型分別介紹其對應的檢驗內容及方法。

2.1 合并單元檢驗內容

合并單元的檢驗內容主要有：(1)合并單元外觀檢查，包括裝置外部接地檢查，電纜與光纖連接檢查，裝置光插件溫度檢查；(2)工作電源檢查及更換；(3)軟件版本號及校驗碼、源MAC地址與目的MAC地址、VLANID、APPID的核對及驗證；(4)通信端口檢驗，包括光纖端口收發信光功率測試，通信中斷和通信異常時裝置測試；(5)告警功能檢查，包含采集模塊故障告警、數據異常告警、失電告警以及裝置工作異常等；(6)硬端子開入信號檢查，電壓切換功能檢查；(7)裝置對時功能校驗，守時功能檢驗。

合并單元可以分為母線合并單元和間隔合并單元，所采集的模擬量及工作原理存在一定差別，也是檢驗時需要考慮到的因素。

2.2 智能終端檢驗內容

智能終端與一次設備采用電纜連接，與保護、測控等二次設備采用光纖連接，實現對一次設備的測量、控制等功能。其主要檢驗內容有：(1)裝置外觀檢查，包括屏柜檢查、接地檢查、電纜連接和光纖連接檢查等；(2)工作電源檢查與更換；(3)軟件檢查與核對，包括程序版本號、校驗碼，源MAC、目的MAC地址，VLAN ID、APPID等；(4)通信檢查，包括光纖端口的收發信功率測試，通信中斷、異常測試等；(5)硬端子開入、開出信號的核對，直流端子絕緣測試；(6)GOOSE虛端子信號檢查；(7)就地、遙控分合開關，分合刀閘返校功能測試；(8)開關機構繼電器電壓動作返回值校驗；(9)智能終端對時功能、監視功能及其他功能校驗。

此外，智能終端按機構分類可以分為三相智能終端、單相智能終端和本體智能終端，三種類型智能終端對應的檢驗方式也存在差異。

2.3 保護及測控裝置檢驗內容

與傳統變電站的保護及測控裝置相比，除了傳統的裝置外觀檢查、電源檢查和替換、裝置邏輯及定值校驗、保護信號核對、版本號校驗碼核對、對時功能檢查項目之外，檢驗主要內容還應包括：(1)保護光纖連接檢查；(2)裝置的源MAC、目的MAC地址，VLAN ID、APPID的核對；(3)通信檢查，包括光纖端口的收發信功率測試，通信異常測試等；(4)開入開出檢查，包含硬接線檢查和GOOSE虛端子檢查。

3 裝置檢驗方法

智能變電站常見檢驗方法有以下幾種：

一種是采用傳統儀器，將所需模擬量加入到模擬器中，再通過模擬器將模擬量轉換成變電站需要的光信號，通過光纖接入合并單元MU中，實現裝置的采樣。但是由于MU與ECT、EVT設備之間數字光信號傳輸，并不遵守IEC-61850-9-2協議，各廠家之間協議均不相同。因此，此種方法在檢驗中盡量避免使用。

對于一些依然采用傳統互感器的變電站，模擬信號通過互感器，由端子排接入合并單元，此時可以采用傳統儀器在機構箱內的端子排上加模擬量。通過MU裝置轉換成數字量的一次采樣。此種方法的好處是不需要額外購置數字式保護裝置，節約成本。當然也有不足之處，那就是加量一般都在匯控柜上進行，而保護裝置一般都位于保護小室，不方便試驗。

目前比較常用的一種方法就是直接采用數字式繼電保護測試儀直接輸出模擬量、開入量，并直接從裝置內采GOOSE跳閘報文。此種方法簡單有效，適用于絕大多數智能變電站內裝置日常檢驗和維護。

4 檢驗過程中注意事項

對于智能變電站維護必須摒棄傳統思路，才能夠做好二次設備的檢驗工作。下面簡單討論一下檢驗過程中需要注意的問題。

與傳統變電站不同，智能變電站的模擬量和開關量輸入輸出均采用光纖接口，這就要求光纖必須要輕拿輕放，防止在檢驗過程中將光纖頭污損或者折斷光纖，在檢驗工作結束后，重點核對光纖是否已經正確恢復至正確位置，光纖的連接是否可靠，數據是否均能正常發送或接受。此外，還需要清潔光纖頭，并用光功率計檢查發送功率與接受功率是否正常。若發現問題，應及時更換備纖或重新熔接。

合并單元、智能終端或保護測控裝置上的采樣面板需要重點關注，由于光信號過程中會散發大量的熱量，很容易因散熱不暢而造成損壞，定期檢驗時需要注意校驗采樣面板上的輸出端子光功率是否滿足要求。特別注意安裝在戶外的智能化設備，由于沒有安裝空調，戶外智能化裝置的溫度要比室內高很多，出現此故障的概率也大大增加。

裝置的軟硬壓板功能檢查需要重點檢查軟硬壓板投退是否滿足規范，能否正確反映壓板狀態。其中通過模擬裝置檢修與MU、智能終端檢修不一致，檢查裝置告警和保護動作情況。投退SV接收壓板，檢查保護動作情況；模擬保護元件動作，在投入和退出相關保護控制功能軟壓板、GOOSE出口軟壓板時，監視GOOSE跳閘報文情況。

此外，檢驗過程還必須確保全站SCD文件的可靠性，如果誤用SCD文件，可能導致不可預測的后果。