變電站二次裝置信號發生器在仿真離線調控系統中的應用與改進

徐銳 師昊旻 郭韻

摘 要 伴隨著“大運行”體系建設和電力調控中心業務范圍的變革，自動化專業工作范圍發生變化，為快速適應工作崗位的新型需求必須采取有效手段對專業人員進行有針對性、高效可行的培訓，短時間內提升員工業務技能水平。西安供電公司調控中心創新工作室的建立，為調控中心人員提供了一個高效、實用培訓平臺。為了更真實地模擬一個變電站的運行環境，需要購置多套不同功能、不同型號的保護測控裝置，但受資金和場地限制，購置多套裝置既不經濟也不現實。通過落實相關的組織措施和技術措施，充分研究現有工作流程及工作條件，合理把握設備基礎條件，采用多種培訓手段提升培訓質量，結合創新工作室現有基礎設備，以提升工作人員專業素質及工作能力。

【關鍵詞】二次裝置信號 發生器 仿真離線 調控系統

1 項目內容及目標

目前，創新工作室僅占地約30平方米，包括設備區、工作區、討論區等多個功能區域，其中設備區內只有2個屏柜可安裝二次設備，能夠安裝的二次裝置數量和類型較少，受限于此，一次模擬實驗僅能實現一個工作間隔或部分重要信息仿真，已不能滿足調控培訓模擬的業務需要，更無法實現不同廠站、不同設備、不同信號間的信息差異化的全模擬。為了解決以上問題，充分利用現有場地，以經濟、實用為導向，以真實可靠反應現場實際設備配置為基礎，采用變電站二次裝置信號發生器作為離線調控系統的信息來源，實現間隔層的保護裝置、測控裝置等自動化采集裝置的模擬，并向站控層網絡發送信息，真實可靠反應現場實際設備配置，進行系統的各類模擬實驗，使離線調控系統模擬真實調控系統的運行環境成為可能。

2 設備選型原則

2.1 生產上適用

該設備可替代變電站二次裝置，為創新工作室調度自動化系統提供信號來源，實現在離線調度控制系統環境下對學員進行培訓。

2.2 技術上先進

該設備可實現調控系統在離線環境下應用，通過模擬二次設備技術實現調控系統與變電站控制系統的不停電聯調。同時，在保證設備安全穩定運行的前提下，可對設備軟件進行升級。

2.3 經濟上合理

設備價格合理，在改造、使用過程中人力損耗小、維護費用低，并且回收期較短。

3 預期成果及創新點

3.1 預期成果

利用變電站二次裝置信號發生器模擬變電站間隔層二次信號采集，為仿真離線調控系統應用提供可靠的信號來源。

3.2 創新性

利用該設備在仿真離線調控系統中實現變電站遙信、遙測及遙控功能，實現不停電聯調和不與運行中系統進行信息交互，是對調度控制系統穩定安全性的前提保證。

4 技術解決方案

4.1 項目整體技術架構

（1）利用變電站后臺數據庫模板，實現物理點與邏輯點的一一對應，保證信息來源的正確性、完整性，完成變電站信息原始模型建立。

（2）將變電站信息原始模型按照聯調或者培訓需求進行篩選，導入信號發生器的數據庫，完成信號發生器數據庫的建立。

（3）最后通過對信號發生器進行設備參數及網絡參數配置，與監控網絡進行連接，模擬變電站間隔層的保護裝置、測控裝置等自動化采集裝置，啟動規約進程，在離線環境下模擬測控等二次裝置，成為離線調度自動化系統信號的來源。

4.2 系統部署方案

變電站二次信號發生器處于變電站的的間隔層，能夠模擬變電站間隔層的測控、保護裝置向站控層網絡發送信息，遠動裝置接收間隔層信息處理后上傳至離線主站系統。信號發生器參數與變電站實際運行的間隔層裝置參數一致。

4.3 系統功能設計和實現方式說明

4.3.1 變電站二次信號發生器功能設計

（1）模擬測控、保護裝置，向站控層發送開關、刀閘動作事項、保護動作事件信息及SOE信息。

（2）模擬測控、保護裝置，向站控層發送母線電壓，線路有功、線路無功、線路電流、變壓器溫度、檔位等模擬量信息。

（3）接收主站遙控命令，并向主站返回返校報文。

4.3.2 實現方式說明

（1）二次信號發生器的安裝、調試：二次信號發生器與監控交換機相連，處于間隔層，其IP地址必須與間隔層、站控層設備處于同一網段，子網掩碼與間隔層、站控層設備的子網掩碼設置一致。

（2）數據庫來源：二次信號發生器的數據庫數據完全繼承了變電站的后臺數據庫數據，僅需要將變電站后臺數據庫導出，進行適當地編輯，滿足二次信號發生器數據庫格式后即可導入。

（3）二次信號發生器數據庫導入：將根據數據模型編輯好的數據庫導出文件放至二次信號發生器的固定目錄下，使用數據庫導入工具即可將變電站數據庫導入至二次信號發生器中。

（4）遙信、遙測功能的實現：數據庫導入后，啟動人機界面，按照培訓或者模擬斷面需求，發送遙測和遙信報文。遙信通過“順序置1”或者手動選擇置入方式實現開關量的置入，遙測亦可通過手動置入實現模擬量的置入。

5 應用的技術類型和亮點

利用變電站信號發生器模擬變電站間隔層的保護裝置、測控裝置等自動化采集裝置，向站控層網絡發送信息，遠動裝置和后臺監控接收到信息處理后上傳、顯示， 信號發生器參數與變電站實際運行的間隔層裝置參數一致。信號發生器裝置為離線調控系統提供了信息來源，既滿足了創新工作室場地、資金要求，又縮短了工作室的建設和調試周期，為自動化、調度、監控的專業人員提供了與真實運行環境更為相似離線培訓平臺。

6 應用的技術規范

GB/T 14429-1993 遠動設備和系統術語。

GB/T 17463-1998 遠動設備和系統性能要求。

DLT 516-2006 電力調度自動化系統運行管理規程。

Q/GDW 679-2011 智能變電站一體化監控系統建設技術規范。

7 社會效益分析

變電站二次裝置信號發生器是針對“大運行”體系中調控技術支持系統專門定制的應用設備，具有針對性和高效可行性，對自動化專業及調控專業人員提高自身業務員技能水平有顯著效果。可離線仿真實現變電站“四遙”功能，在確保調控系統可靠穩定的同時，進一步對系統進行查驗，為大運行體系夯實基礎。

8 結論和建議

本項目利用了變電站二次裝置信號發生器，可實現離線調控系統模擬真實運行調控系統環境，屬于獨創性手段，可真實可靠反應現場實際設備配置，節約人力、物力、財力，快速高效的對專業人員展開培訓，提升人員水平。

作者單位

國網西安供電公司 陜西省西安市 710032