智能變電站二次系統試驗技術研究

陳劍 周宇植

摘 要 智能變電站是一種能夠與相鄰變電站、電網調度等互動的變電站。本文以智能變電站二次系統位研究對象，分析討論了智能變電站二次系統的試驗流程、試驗重點和難點，為科學學者進一步進行試驗工作提供了借鑒經驗，并希望只能變電站二次系統試驗技術早日完善。

【關鍵詞】變電站 二次系統 試驗技術

智能變電站是一種能夠與相鄰變電站、電網調度等互動的變電站，其智能化主要體現在能夠支持電網的智能調節、協同互動、自動控制、在線分析決策等功能，對于信息的采集、控制、保護、測量、監測等基本功能更是不在話下，智能變電站的基本要求有：信息共享標準化、通信平臺網絡化、全站信息數字化，采用的設備也擁有環保、可靠、低碳、集成等特點。智能變電站二次系統的組成更加智能化，其中，合并單元、智能終端、測控裝置和保護裝置的智能化程度高。智能變電站二次系統的試驗技術的情況對變電站安全可靠運作有重要的現實意義，因此，本文對智能變電站二次系統的試驗技術進行探究。

1 智能變電站二次系統試驗流程

智能變電站二次系統的試驗流程主要包括以下幾個步驟：首先是出廠驗收，之所以對其進行驗收，主要是對設備的硬件、功能、可靠性和性能進行檢查，試用，驗收的過程通常在集成商處進行，驗收之前設備要符合相應的驗收標準：

（1）設備的系統集成和軟件開發都是在工廠環境下完成的，符合配置要求；

（2）集成商提供被測試的設備并模擬出測試環境，其中相關資料的編寫工作也有集成商完成。

（3）如果是二次設備供應商，其技術規范要達到對應標準。其次是現場裝置，現場裝置功能調試的主要針對對象是二次設備，對其進行性能和功能測試，其中包括交換機收發功率測試、測控裝置的同期功能測試以及保護裝置的定值校驗。值得注意的是，該調試過程需在所有二次電纜安裝及光纜熔接后進行。第三步是現場系統功能調試，這一步在設備的功能和性能調試之后進行，對整組傳動和系統聯調的意義重大，這一步中還需進行遠動通信系統調試和站級監控系統調試。最后一步是啟動調試，經過上一步的現場系統功能調試之后，整組的傳動情況良好，才開始進行實際工作的檢驗，主要測試實際帶電工作情況，但是，礙于條件限制，常規的二次電流電壓二次電纜連接無法實現，一般使用保護裝置本身的測量，以確認相量的準確性。

2 試驗重點

智能變電站二次系統的試驗范疇很廣，所以本文主要涉及一些試驗的重點來介紹，其中包括出場驗收、現場系統功能調試、現場系統性能試驗以及啟動調試的試驗手段和相關內容，重點分析一些與常規變電站不同的試驗內容。

2.1 出廠驗收

集成后的智能變電站二次系統作為二次系統出廠驗收試驗的對象，其重要組成部分有測控裝置、保護裝置、監測一體化裝置、網絡設備、遠動工作站以及智能終端等，出場驗收包括設備系統的安全可靠性、穩定性、硬件質量、功能測試和性能指標等一系列標準。

2.2 現場系統功能調試

現場系統功能調試之前，要對二次電纜的連接以及通信網絡情況進行檢測，以確保其正確性。然后進行整組傳動、通流及升壓，以確保二次系統的正常運作。進行保護裝置的動作模擬，對設備的智能終端開關裝置和保護出口進行檢驗，閘門開關檢測完畢；現場系統功能調試還包括遠動工作站相關功能的測試以及站級監控系統相關功能，并與調度主站?進行聯調。

2.3 現場系統性能試驗

由于二次系統對于智能變電站的重要意義，所以對其性能的要求更加嚴格，二次系統相關性能的測試很有必要。現場系統性能能夠最大程度的模擬真正的工作環境，所以其檢驗效果也最好，檢測的內容有：遙信變位傳送時間、遙控命令傳輸執行時間、遙測超越定值傳輸時間、保護整組動作時間、采樣延時及同步性和主備機切換時間等。

2.4 啟動調試

智能變電站的二次系統中的啟動調試進行的是相量檢測，一般使用保護裝置本身的測量，以確認相量的準確性。

3 試驗的難點

3.1 采樣同步性測試

由于智能變電站對數據源同步精度很高，所以對于一些變電站內的方向距離保護、變壓器保護、母線保護和測控這些設備來說，需要采用一些特殊的方式進行。為保證數據精度，智能變電站采用區域采樣點插值同步法和全站時鐘源同步法不失為好方法。所以，進行采樣同步性測試就顯得格外重要，而現場同步性測試得主要目的就是確保二次設備數據采集的同步性。

3.2 網絡性能測試

網絡性能測試是智能變電站最重要的測試內容之一，其檢驗標標準有丟包率、時延、以及吞吐量。吞吐量反映了交換設備的數據包轉發能力，通常指在不丟包條件下每秒轉發包的極限，一般可用二分法和步進法查找該極限點。對于存儲轉發設備，時延定義為輸入幀的最后一個比特輸入到輸出幀的第一個比特輸出之間的時間間隔；對于比特轉發設備，時延定義為輸入幀的第一個比特輸入到輸出幀的第一個比特輸出之間的時間間隔。時延測試一般重復多次，再取其平均值。

3.3 裝置時鐘準確度校驗

由于變電站的工作性質較為特殊，所以該系統對于時鐘的要求精度一向很高。記錄事件的時間誤差只允許在意毫秒之內，所以系統的合并單元同步程度要相當高，達到微妙級別。所以，進行裝置時鐘準確度校驗時，由裝置接收GPS時鐘源發出的標準脈沖信號，并將采集到的脈沖信號與標準脈沖信號進行對比，從而判斷輸出時間的準確度，一旦誤差過大，則表示時鐘裝置不能達到標準要求。但是，以現在的科技水平，合并單元的時鐘精度難以測量，所以同步檢測顯得至關重要。

4 結語

智能變電站與常規變電站不同，不通過電纜手段進行信息交互，而是運用通訊手段來實現，其信息化強，數字化明顯，擁有傳統變電站所不具備的優勢，但是新技術的產生，致使傳統的實驗技術已經遠遠不能滿足試驗需求，配置新的實驗設備、研制新的試驗方法成為我們解決的問題。本文以智能變電站二次系統位研究對象，分析討論了智能變電站二次系統的試驗流程、試驗重點和難點，為科學學者進一步進行試驗工作提供了借鑒經驗，并希望只能變電站二次系統試驗技術早日完善。

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作者單位

1.江蘇省電力公司生產技能培訓中心 江蘇省蘇州市 215004

2.蘇州供電公司 江蘇省蘇州市 215004