淺談智能化變電站的調試

喻浩

摘 要：變電站作為電網的樞紐，提高供電的可靠性和電能質量是必須的，調試也是設備穩定運行的條件之一。對比常規站智能化變電站具有更高的工程應用及技術價值，但同時它需要更多的精力，經驗以及技術支持來完成調試工作，從新技術的運用、調試方法的對比角度闡述在智能化變電站中繼電保護的調試方法，與其說淺談，更像是自我總結。

關鍵詞：調試；合并單元；智能終端

1優勢與新技術的利用

智能化變電站的智能化就在于先進性，與常規站相比較，網絡架構上引入了過程層的概念，在設備的配置上，通過合并單元和智能終端，重新詮釋了模擬量，開關量以及遙控、遙信、遙調，一種傳輸方式的重新定義，把電纜換成了光纖。合并單元和智能終端按間隔就地布置，作用完全不同，二者既可以獨立布置，也可以合二為一，合并單元是采樣值的傳輸和交換，智能終端采集的是開關量，具有開關，刀閘，聯鎖信號等控制功能，接受來自保護跳合閘命令，以及保護間的配合功能，例如備自投。110kV智能站，主變各側，進、出線，母線設備、分段及備自投，以及主變本體，中低壓側分段及備自投均設置合并單元和智能終端。

2調試方法與技術特征

2.1調試方法

變電站前期設備的調試區別于常規站，傳統保護測試儀只能輸出模擬量，不能直接輸出數字量，智能化需要使用數字化保護測試儀（例如博電PW801），通過保護測試儀軟件讀取SCD文件，通過SMV，Goose發布和訂閱對保護裝置進行校驗，絕大多數使用IEC61850-9-2協議，僅少部分使用IEC61850-44-8或IEC61850-9-1協議，在調試中應注意測試儀的采樣率是否與保護裝置對應4000幀/S，部分保護廠家博電裝置采樣率輸入1500即可。

2.2技術特征

數字量保護不存在精度測量的問題，在做保護SMV采樣測試時，雙AD采樣值前后2幀差的絕對值在規范內認為有效裝置便執行，無效則報SV異常，同時采樣報文包含數值和品質判斷，當保護裝置與合并單元檢修不一致時，認定SV異常。通常保護裝置同時根據廠家不同，保護裝置配置也不同，少數保護裝置的光纖接口依照SCD文件的配置固定使用，絕大多數保護廠家可以手動修改配置，對于光纖接口沒有特別大要求，只要不是特別離譜。SCD文件的編寫需要使用SCD程序，每臺保護裝置都需要進行SCD文件配置上傳，SCD文件的編寫引入一個虛端子的概念，虛端子既兩個設備之間虛擬的連接段子，想象成常規ICD程序的設備，每個板卡的端子配線均與對側設備相應端子一一對應。

3設備與設備的聯系

在設計上，智能化變電站的一次設備與常規站一致，光互感器并未得到體現，在于光互感器沒有完整的二次回路，看不見摸不著，且檢修難度大。智能化設備除合并單元和智能終端外，還有配套的保護裝置，例如接地變消弧線圈，GPS裝置，低頻低壓、故障錄波，網絡分析儀等。區別于常規站，智能站保護裝置均采用直采直跳的，如主變、備自投（SMV、Goose均直采），故障錄波和網絡分析儀SV點對點采樣，但低頻低壓裝置絕大多數，SV點對點取主變高壓側合并單元電壓，同時組過程層網絡和站控層網絡，站控層網絡實現跳閘命令。在保護裝置中，例如主變等，常規硬壓板僅一塊裝置置檢修，出口壓板和功能壓板均設置在保護裝置內，部分出口壓板可定義具體開關編號，但跳閘矩陣仍單獨配置，出口壓板可投退，在后臺監控的遙控設置中可選擇投退。

4合并單元調試的技術細節

在大部分的調試工作中，針對于合并單元都有明確的調試目的，原因是在某110kV智能站帶負荷測試時主變保護差動動作，原因是10kV側合并單元內部極性問題造成，所以關于合并單元電流回路極性的測試，通常測試的方法是在電壓互感器和電流互感器的二次回路的首端，通過二次回路通流加壓，使用繼保測試儀進行相位校驗，以確保極性的正確性。

5優缺點

智能化變電站的有優點，也有缺點，優點在于光纖代替電纜，設計安裝調試都變得簡單。缺點或不足之處是光纜到熔接盒再轉尾纖的方法需要改進，時常發現有熔斷的光纖，對于長距離的再次敷設會浪費大量的時間和人力，并且在光纖敷設的工藝水平及技巧上需要提出新的思路，不同保護廠家保護裝置之間的網絡通訊仍然存在一定的問題，例如低頻低周保護裝置在我的調試中曾遇到過一次，合并單元廠家雙AD配置正常，品質監測也正常，低頻低周在SV的采集中出現不規律周期的中斷，電壓顯示正常，裝置告警無壓，后經排查，低頻低周廠家內部波特率設置錯誤。

6智能化設備新問題

智能化設備的誕生同時也衍生出來一堆新的問題，例如GIS設備廠家，本來設備間隔空間就狹窄，智能化設備的二次接線又復雜，繁多，造成的現象級事件便是一次設備進場安裝完成后調試人員需要查回路故障，對于查找故障帶來了極大的麻煩，又如后臺廠家一定要在GIS完成后才能根據實際編寫采樣、跳閘、聯鎖等程序，工作量巨大。所以如何提高現場調試人員智能化變電站調試水平是將來所要考慮的問題，不應該只停留在調試階段，應該主動去學習SCD文件的編寫，時常感覺在調試時涉及智能化部分的內容時，等待的時間比做的時間要多，好比調試裝置采樣量一加上去，保護未啟動、開關拒跳或裝置未收到采樣及信號。

7結束語

隨著技術的發展，變電站逐漸朝著智能化的方向發展。在智能變電站建設中，電氣設備調試是一個必備環節。如何解決變電站調試過程中出現的問題，推動智能化的發展就顯得尤為重要。從單元合并與智能終端的角度不斷研究是一個具有價值的議題，也希望本文對于變電站智能化的研究能為該課題提供幫助。

參考文獻：

[1]張艷.淺談智能化變電站的調試[J].中華建設科技，2014，12.

[2]方熙，陳會周.淺析智能化全數字化變電站的調試[J].電力學報.endprint