新一代智能變電站調(diào)試重點(diǎn)問(wèn)題

張玉珠　范斗　蘇海霞

【摘 要】隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新一代智能變電站自動(dòng)化設(shè)備對(duì)調(diào)試技術(shù)提出了更高的要求。如何最大的發(fā)揮智能化變電站自動(dòng)化設(shè)備的效能，規(guī)范新一代自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試作業(yè)操作流程，提高智能化變電站自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行可靠性，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。本案例主要對(duì)智能化變電站綜自系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程進(jìn)行深入分析，總結(jié)調(diào)試環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵問(wèn)題所在，提出智能化變電站自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)流程。

【關(guān)鍵詞】測(cè)控系統(tǒng)；遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)；智能終端；合并單元；站控層；過(guò)程層；間隔層

1 背景描述

隨著國(guó)際電工委員會(huì)第57技術(shù)委員會(huì)2004年頒布應(yīng)用于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，以及網(wǎng)絡(luò)、光纖通信技術(shù)的發(fā)展，綜自系統(tǒng)精簡(jiǎn)傳統(tǒng)二次回路，建立數(shù)字化變電站綜自系統(tǒng)，后引入變電站高級(jí)功能，標(biāo)準(zhǔn)化通信、圖形和監(jiān)控信息采集，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站，最終建立了新一代智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)。

新一代智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一斷面采集、實(shí)時(shí)信息共享以及電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和智能調(diào)節(jié)；實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一斷面采集、實(shí)時(shí)信息共享以及電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和智能調(diào)節(jié)，支撐各級(jí)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和各類高級(jí)應(yīng)用。

2 智能變電站存在的問(wèn)題

隨著智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的不斷投入，智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程暴露出許多重要的共性問(wèn)題，現(xiàn)總結(jié)如下：

2.1 時(shí)間同步問(wèn)題

對(duì)于智能變電站，電壓、電流數(shù)據(jù)必須同步采樣。對(duì)于采樣不同間隔合并單元的數(shù)據(jù)尤其如此，特別是500kV部分可能出現(xiàn)電壓和電流從不同合并單元采集的情況，若電流合并單元和電壓合并單元對(duì)時(shí)有誤差，就會(huì)導(dǎo)致電壓電流角度不對(duì)，有功無(wú)功計(jì)算錯(cuò)誤。

2.2 合并單元配置和精度問(wèn)題

由于智能變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)大都來(lái)源于合并單元，保護(hù)和測(cè)控是采用不同的計(jì)算輸出級(jí)，母線保護(hù)、線路保護(hù)等保護(hù)裝置必須配置保護(hù)級(jí)輸出，測(cè)控裝置和電能量計(jì)量表計(jì)必須配置計(jì)量級(jí)別輸出。如果配置錯(cuò)誤，通常無(wú)法利用帶電測(cè)試檢查出錯(cuò)誤。

2.3 網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題

在變電站SCD配置時(shí)，它們都是獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)配置。通常出現(xiàn)地址、端口一字之差，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不通，工作白做等等。

2.4 檢修機(jī)制一致性問(wèn)題

智能化變電站，由于共用合并單元和智能終端等過(guò)程層設(shè)備，裝置檢修時(shí)，檢修壓板只能就地操作，當(dāng)壓板投入時(shí)，表示該裝置處于檢修狀態(tài)，裝置繼續(xù)發(fā)送GOOSE和SV報(bào)文的TEST位置位，同時(shí)接收裝置將與自身檢修壓板狀態(tài)比較，只有一致時(shí)，才作為有效處理，否則無(wú)效處理。因此常常發(fā)生在智能變電站因壓板不一致，導(dǎo)致保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)錯(cuò)誤的問(wèn)題。

2.5 虛端子連接問(wèn)題

虛端子連接表包含了合并單元與智能終端GOOSE、SV信號(hào)的輸入和輸出關(guān)系，它的正確與否直接關(guān)系到四遙信息的正確性，常見(jiàn)因智能變電站SCD文件虛端子連接錯(cuò)誤直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可用。

3 改進(jìn)措施和方法

3.1 針對(duì)不同時(shí)間同步問(wèn)題，分類采取有效措施

在正常直采直跳方式的變電站，短時(shí)間對(duì)時(shí)異常影響是很小的，但條件允許時(shí)，建議盡快處理。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)采集合并單元設(shè)備，要高度重視設(shè)備網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，有條件的可以設(shè)置對(duì)時(shí)失步告警監(jiān)控信息，進(jìn)一步有效加強(qiáng)監(jiān)控。對(duì)于站內(nèi)時(shí)間同步裝置可以采用支持北斗/GPS雙星對(duì)時(shí)，并考慮配備自守時(shí)原子鐘等，進(jìn)一步提高智能變電站時(shí)間同步的可靠性。

3.2 規(guī)范投產(chǎn)前配置文件檢查和上報(bào)備案，確保不發(fā)生測(cè)量精度問(wèn)題

針對(duì)智能變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于合并單元，合并單元存在多個(gè)輸出級(jí)容易發(fā)生混淆錯(cuò)誤，加強(qiáng)投產(chǎn)前配置文件的檢查和校對(duì)，適時(shí)開(kāi)展精度驗(yàn)證，并在投產(chǎn)前將智能變電站配置文件上報(bào)備案，同時(shí)結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況和設(shè)備檢修時(shí)，再次檢查、備份、上報(bào)校對(duì)，進(jìn)一步提高智能變電站采集的準(zhǔn)確性，確保不發(fā)生測(cè)量精度問(wèn)題。

3.3 規(guī)范使用智能變電站網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)理合理配置調(diào)試工具開(kāi)展調(diào)試

要規(guī)范管理，做好相關(guān)標(biāo)識(shí)和圖紙管理。其次在調(diào)試過(guò)程中應(yīng)該充分了解智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)理，合理配置調(diào)試工具開(kāi)展調(diào)試。針對(duì)過(guò)程層GOOSE/SV通信中斷，可以進(jìn)行抓包分析。一是GOOSE/SV報(bào)文通信中斷時(shí)，首先要定位具體是哪個(gè)數(shù)據(jù)塊中斷、哪個(gè)裝置發(fā)送出來(lái)的；二是如果有端口指示燈的話，首先可以看數(shù)據(jù)燈是否亮，不亮的話首先排除物理連接問(wèn)題；三是接著要判斷該斷鏈數(shù)據(jù)塊是否有公用，若該數(shù)據(jù)塊有多個(gè)裝置接收，且都報(bào)出斷鏈，則該發(fā)送裝置出問(wèn)題的概率相對(duì)大一點(diǎn)，可以首先檢查該裝置。若該公用數(shù)據(jù)塊只有一個(gè)裝置斷鏈，其余裝置正常，則一般問(wèn)題在接收端，可以優(yōu)先檢查；四是進(jìn)一步處理，進(jìn)行數(shù)據(jù)抓包。需要注意的是，抓取報(bào)文時(shí)，需要有收發(fā)鏈路，將抓取的報(bào)文按照SCD行核對(duì)；五是若抓取報(bào)文核對(duì)配置都一致時(shí)，可以考慮更換相應(yīng)的接收端口，嘗試修改配置更換端口進(jìn)行測(cè)試，以確定接收端口是否故障；六是裝置配置、裝置端口都確定無(wú)問(wèn)題時(shí)，可以考慮更換相應(yīng)的跳線、尾纜備用芯等，或者是測(cè)試下光纖損耗，一般光損都在-25db以下，若超過(guò)-30db，則可能損耗過(guò)大，接收光功率過(guò)低也可能導(dǎo)致接收無(wú)效異常。

針對(duì)站控層MMS通信中斷問(wèn)題，若需要抓包，需要在交換機(jī)上做鏡像處理；無(wú)法將裝置網(wǎng)線拔掉進(jìn)行抓包，裝置與后臺(tái)無(wú)連接時(shí)也沒(méi)有報(bào)文。因此通常采用方式有：一是當(dāng)站內(nèi)出現(xiàn)個(gè)別裝置通信中斷，或者報(bào)出某個(gè)數(shù)據(jù)塊使能失敗，首先用后臺(tái)ping裝置IP，保證物理通道正常通信，若裝置ping不通，則查找確定裝置網(wǎng)口是否正常；二是進(jìn)一步處理需要用第三方工具比如clientmmi等工具，對(duì)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，看裝置61850程序是否運(yùn)行正常，若無(wú)法正常連接，則需要裝置進(jìn)行處理；若能正常連接，則需要查看后臺(tái)是否能正常使能，看使能報(bào)告號(hào)是否正常等，此時(shí)需要后臺(tái)進(jìn)行進(jìn)一步處理；三是抓取MMS報(bào)文進(jìn)行分析，抓包的方式有交換機(jī)做鏡像、接入HUB，或者后臺(tái)直接抓包等；四是若是公用裝置，特別是消弧線圈、有色譜等小批量裝置通信中斷，大多時(shí)候都是裝置61850程序運(yùn)行異常導(dǎo)致，通過(guò)重啟裝置可以恢復(fù)，建議嘗試此方法。

3.4 規(guī)范使用智能變電站裝置檢修壓板

在智能變電站自動(dòng)化設(shè)備中使用裝置檢修壓板，需要注意三方面。一是當(dāng)智能變電站自動(dòng)化設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，應(yīng)禁止投入各裝置的檢修壓板；二是在對(duì)智能變電站自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定檢時(shí)，應(yīng)該事先了解清楚現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)設(shè)備檢修壓板的配合邏輯，明確檢修壓板置位對(duì)保護(hù)裝置的影響，做好相關(guān)解決措施，確保不發(fā)生保護(hù)裝置被誤閉鎖現(xiàn)象；三是在智能變電站配置時(shí)，應(yīng)該充分了解檢修壓板投退對(duì)于自動(dòng)化和保護(hù)的影響，做好相關(guān)預(yù)防方案設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮裝置檢修壓板的作用。

3.5 規(guī)范智能變電站調(diào)試流程，完成SCD文件虛端子連接的可靠驗(yàn)證

按照《智能變電站調(diào)試規(guī)范》執(zhí)行，智能變電站的調(diào)試可按照一下流程：系統(tǒng)組態(tài)→系統(tǒng)測(cè)試→系統(tǒng)動(dòng)模（可選）→現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試→投產(chǎn)試驗(yàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新一代智能變電站自動(dòng)化設(shè)備大幅度增加，如何最大的發(fā)揮智能化變電站自動(dòng)化設(shè)備的效能，顯得越發(fā)重要，在上述規(guī)范的智能變電站自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試作業(yè)操作流程指引下，新一代智能化變電站自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行可靠性穩(wěn)步提高，為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供了可靠保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Q/GDW689-2012.《智能變電站調(diào)試規(guī)范》及編制說(shuō)明.

[2]Q_GDW11145-2014.《智能變電站二次系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試規(guī)范》.

[3]QGDW10431-2016.《智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試導(dǎo)則》.endprint