智能變電站二次設備調試及維護探討

廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司 朱旻路

本文通過分析智能變電站系統特征，探討二次設備系統調試的技術，針對二次設備系統的常見問題、調試方式評估及維護治理等層面提出一些建議。

變電站作為供配網絡中電力與配電網的關鍵傳送點，有著重要的作用。電氣和高壓設施進行高壓輸送檢測時，務必保障測試質量，最大限度降低測驗成本。

1 智能變電站二次設備系統特征分析

基于儀器參數優化與信息平臺計算機化的智能變電站，其中的自動化系統在節省了人力資源的同時，也使得輔助設施系統向著智能化方向演變，其功能主要有以下幾點。

1.1 高集成自動化

在實際操作中，二次設備系統能夠實現信息無縫銜接，實現操作中心與變電站信息的交互；同時，收集電子化與自動化操縱的信息，不僅加強了系統運作的平穩性，而且降低了系統維護的難度。

1.2 在線信息保護

二次設備系統運用智能數據采集技術，能夠把數據信息二次歸并到此智能變電站二次設備系統中完成改良。該系統在數據高度集成后，立即反饋數據實時狀態和運作情況給監測機制。

IEC61850標準的廣泛普及使自動一體化技術逐漸成熟，且調試步驟實現標準化。為達成設施平穩安全運作并順利調試與維護，既要保障智能變電站的建設，也要優化二次設備系統架構，完善相關順應性高的技術。

2 智能變電站二次設備調試問題分析

在調試過程中，智能變電站二次設備部分由廠家完成綜合調試勘測，還有部分是裝配后進行實地調試，系統聯合勘測是智能變電站運作的基礎。二次設備調試首要沿襲變電站常規調試方式，站內模型改正后缺少總體離線考證措施，運作的相關設施和調試的相關設施務必需要物理隔離，裝備間功能不能實施在線考證。但是，智能變電站二次設備調試和舊式變電站聯合調試勘測大不相同，聯合調試勘測需要依據現場工程裝配實現相應設施統一集成，在此之上重復對裝配工程進行勘測。智能變電站二次設備聯合調試勘測需要注意檢測技術特征、系統互相協作、網絡條約等，事先了解設施、網絡等問題并加以優化，從而預設好勘測現場的條件。現場勘測大體分為三個階段進行單體勘測，隨后再劃分子系統進行勘測，最后進行整體勘測。事實上既然在現場調試中進行了單體勘測，那么整體勘測也僅在現場實施。

智能變電站運作過程中減少人工介入有助于各環節設施單體勘測，檢修壓板在合并單元、智能終端、保護中止中都有配備。智能二次設備普遍使用SV、GOOSE、MMS等報告方式傳送數據，將其加入裝備檢修壓板應用后，SV、GOOSE、MMS報告方式中Test就會主動處理，并且與檢修壓板實時狀況進行比對并給出回饋，一旦智能變電站檢修壓板進行不妥操作就會引發設施誤動。設備軟件是在智能變電站二次設備系統中與智能設施聯系的紐帶，設備軟件與二次設備系統在網絡下關聯相應的裝配過程，進而完成信息交流與互相應用功能。其總體裝配過程能夠填充與SCD、CID有關配置文件時，常被看作是智能變電站的二次回路，其作用與人類中樞神經系統相仿。在一定程度上設施的SCD配置文件位置決定了輔助設備系統的維護，修正特指設施故障普遍發生于SCD與CID中。

3 智能變電站二次設備維護問題分析

智能變電站在運行時，常會發生設施故障及通訊故障等狀況。由于變電站自動化系統的設備類型繁雜、數量眾多，且故障種類也各不相同，常常會出現通訊途中信號異常、終止、遠程操控無效、裝置警報等狀況。以上常見的故障大多數是由于裝置本身不健全引發的，而排除設施故障的方法通常是在設備顯示屏上查閱故障記錄，或是利用設備調試軟件與電子化技術相融合來診斷或派出人工進到站里進行勘測處理。如今，有些站內自動化電子設施備有工作運作日志，從而使得故障查驗更加簡單，不過通常情況下運作日志一般都有獨特格式且需要使用特殊軟件進行查閱。通訊故障問題常常發生在交換機、設備網口等部分，從而引發網絡阻滯，而且通信串口路線總是出現極高誤碼率，路由等裝置和加密設備及原動機裝配錯誤的測點無法匹配等。

4 智能變電站二次設備調試及維護建議

4.1 模型文件管控技術

在對智能變電站進行調試時，運用不同的二次電路保護器光口能夠在光纖調試過程中減少運作、勘測人員的操作誤差，可以減少電網安全隱患。制定詳細的技術規范，標準化治理光口及光纖等標識，科學設立光纜指示牌，說明用處、相應設施類型及名稱等內容，同時杜絕出現進口光纖無標識或指示牌不明確等情況。

4.2 配置文件統一管理

應確保完成相對應的竣工圖，能夠有效防止SCD配置文件等來回修正出現混亂場面，一旦發生裝備在調試途中發生變化的現象，應與設施生產商及相關設計院及時商洽，絕不能私自修訂、刪減、串聯并篡改CID文件配置。

4.3 配置文件在線校驗

智能變電站運作機構需要實施配置文件備份備案治理機制，實施專項負責人制度，將含有CRC校驗碼、生成時間等CID、SCD配置的電子文件歸檔。實現配置文件更新等實時監控準則，保障各個階段設施配置文件版本的統一，一旦不統一則立刻發出警報；同時，應加快研發一個特定光口向量勘測系統，便于順利接入數字勘測儀器。

4.4 二次設備狀態監測

二次設備狀態監測由數據收集單元與運行維護管控治理單元構成。數據收集單元的功能是將SV、GOOSE等報文從過程層網絡接管過來進行拆解和剖析，同時將網絡剖析報告傳輸給運行維護管控治理單元。運行維護管控治理單元能夠與數據收集單元進行通訊，接收剖析報告，還能接軌站控層交換機，利用MMS合約及保護設施、勘測設備及交換機通訊來收集二次設備實時運作數據和狀態監控數據，并一體化運用這些數據，發揮二次虛回路監控與警報、二次設備實時監控及預警等作用。

二次設備狀態監測主要功能如下：

（1）間隔層設備狀態監測

數據收集單元利用交換機鏡像口連接站控層網絡，收集間隔層設施運作情況信息。

（2）過程層裝置狀態監測

過程層設施運用GOOSE合約發送情況勘測數據給監測設備，監測設備隨即將情況勘測數據通過MMS合約輸送給運行維護管控治理單元。

（3）過程層交換機狀態監測

運行維護管控治理單元利用MMS合約同時收集過程層交換機、站控層交換機運作情況數據。

4.5 二次回路可視化

二次回路監控是以數據收集單元與運行維護管控單元為基礎的，屬于二次設備管控系統的功能之一，其作用包含二次實回路監控和二次虛回路監控，實現過程層物理聯結及二次虛回路通訊狀況在線監控及剖析。二次虛回路狀況組成板塊有二次虛回路通訊路線狀況、關聯軟壓板運行情況及網絡報文情況等幾部分組成。

物理回路監視需要SCD文件負載設備間物理網口聯結數據，所以需要設備模型支撐端口數據建模。以IEC61850為標準，使用“PhysConn”屬性和其涵蓋的“Type”“Plug”“Cable”與“Port”來表示，需要交換機支持IEC 61850建模。各式裝置間物理聯結關系利用擁有同樣物理線纜標志符的

元素來進行刻畫。

4.6 二次設備系統維護建議

對二次設備系統每個開關實行查驗，在查驗開關聯調時，注意其系統反饋評估及明確智能終端的顯示數值，同時更加重視對智能終端和間隔層設施間工作的調試。隨時查驗遠動通訊系統，不僅能夠實現變電站調度作業運轉符合標準，還能聯結二次設備實際運作狀態，實時發布報文量等數據，以便按時完成二次設備系統維護任務。

結語：電站智能化必然會成為電力系統工業技術的發展趨勢之一，所以，需要對變電站對應的設施安裝質量進行管控，保障電力系統安全平穩運轉。在進行施工管制時，尤其需要注重變壓器裝配，其他相關設施和具體設備管理同樣重要，同時對操作步驟進行詳細的查驗及記載，以便于后期的維護工作。本文通過分析智能化變電站二次設備系統的特征，針對常見的問題提出可行的建議和維修方法，以期能夠為智能化變電站發展提供幫助。