智能變電站二次系統調試方法研究

周磊 李萼青 季舒平

(上海市電力公司檢修公司,上海 201204)

智能變電站二次系統調試方法研究

周磊 李萼青 季舒平

(上海市電力公司檢修公司,上海 201204)

在電力系統發電、輸電、變電、配電和調度等六個環節中,變電環節占據著相當重要的地位,智能變電站因此成為建設堅強智能電網的重要組成部分。目前,國內已經陸續有各電壓等級的智能變電站投入運行,智能變電站的建成投運可大幅度提升設備智能化水平和設備有耐性可靠性、實現變電站無人值守和設備操作的自動化,提高資源使用和生產管理效率,使運行更加經濟、節能和環保。

智能變電站 二次系統調試 方法研究

1 智能變電站的概念

智能變電站是數字化變電站的延續和發展，以一次設備參量數字化、標準化和規范化信息平臺為基礎，實現全站信息化、自動化、互動化的變電站。常規變電站的各個子系統是信息的孤島，相互之間沒有充分的聯系。隨著各種先進技術的發展及IEC 61850統一規約的應用，可以將各種應用以統一的規約通信方式交互到統一的信息平臺，實現信息資源的共享。

因此智能變電站包括了統一的信息平臺，統一的傳輸規約，將一、二次狀態信息統一應用到一體化的信息平臺中去，實現變電站的信息化、自動化、互動化。

2 上海某220kV智能變電站組態配置實例

2.1 最簡SCD

SCD配置文件作為智能變電站的核心，在整個二次調試過程乃至投運后的運行陪護中都需要不斷完善和更新配置信息，即使生成初版的SCD文件也需要較多的時間，因此在整個集成測試的最初始階段，需要配置最簡SCD配合校驗保護裝置的功能和邏輯，最簡SCD中并不包含全部IED，僅配置單臺保護裝置必須的相關信息即可。

2.2 上海某220kV智能變電站IED命名

SCD中需要為站內的每臺IED配置一個獨一無二的IED名稱，以此作為每臺IED的名稱標識。

2.3 導入ICD文件

在上海某220kV智能變電站組態配置過程中，系統組態配置工具導入ICD文件經常會遇到檢測到沖突的問題，這主要是源于各供應商在建模的時候缺乏規范性，各個廠商對IEC61850的理解存在出入或者沒有嚴格按照執行，這都給集成測試帶來困難。部分保護設備建模時使用自定義的邏輯設備名稱，導致集成測試時保護子站系統無法調取設備當前保護定值區號。按照國家電網建模標準將邏輯設備名稱修改為標準中示例的名稱后，該問題得以解決。

在智能變電站中，設備間的邏輯聯系已轉變為虛端子間的連接，因此對于智能設備的ICD也應參照傳統設備進行“六統一”配置。對于用戶的運行習慣和需求，設計單位應在組態配置前對設備的接口提出要求，如開入開出和軟壓板等，廠家以此為據對ICD文件進行必要的修改。

2.4 控制塊分配

IED以數據集為單位發送信息，發送數據集必須配置相應的控制塊。根據ICD文件中的數據集個數進行控制塊個數統計，一個控制塊對應一個數據集進行分配。

2.5 CID文件生成

生成CID文件的前提是完成SCD的配置，用配置完成的SCD文件可以解析生成相關設備的CID文件，然后使用裝置實例組態工具為各個IED裝置下載CID文件。

集成測試過程中，各個繼電保護裝置、智能終端、測控裝置等設備必然存在程序版本升級、SCD文件配置更改的情況，各型號裝置的程序版本多，SCD文件更是不斷更新，不斷生成新的CID文件，所以對于裝置的程序版本和配置文件的管理控制尤為重要。

3 單體調試

單體調試是為了保證IED功能和配置正確性而對單個裝置進行的試驗。上海某220kV智能變電站使用的IED主要包括合并單元、智能終端、保護裝置。單體調試內容主要包括SV采樣測試、GOOSE開入開出測試、智能終端的GOOSE開入開出測試、合并單元的SV輸出測試及自檢告警測試、保護裝置的邏輯功能測試等等。

4 分系統調試

分系統調試是在單體調試結束后，根據系統設計的要求，用臨時光纖將所有二次裝置連接起來，組裝成子系統或系統，通過測試驗證各部分工作是否達到預期的功能和效果或實現相應技術指標。分系統調試是集成測試的主要內容，試驗目的是為預防一些裝置或模塊在單獨工作中可以正確運作，但將它們連接起來組成分系統后仍無法保持正常工作的情況，尤其是某些局部反映不出來的問題，很可能在分系統組成后就暴露出來，影響一些功能的實現。分系統調試可以驗證一個裝置或模塊的功能是否會影響另一個裝置或模塊的功能；各個裝置或模塊連接起來后，是否會丟失各個接口的數據；整體結構設計是否存在缺陷或問題；單個裝置或者單個模塊的誤差雖符合要求，但這些誤差累積起來后是否會放大到超出誤差要求的程度；各個子功能組合起來后，能否達到預期的功能和效果。集成測試中大部分的問題都是在分系統調試中發現的，在這些問題都得到很好的解決后，才能構成能夠滿足預期要求的系統。

現場調試在實際運行環境中進行，能夠與實際一次設備組成完整的測試環境，測試結果能夠更加客觀地反應裝置和系統的性能，但它對現場具備的條件要求較高，調試周期長。對于聯動斷路器的試驗，試驗方法與集成測試中的整組聯動試驗方法基本相同，只需帶實際斷路器完成即可。本章節將著重于對與傳統變電站的現場調試方式不同的試驗項目進行分析探討，并討論智能變電站中特有的一些二次設備對現場調試帶來的幫助。

5 結論與展望

智能變電站和傳統變電站在調試流程方面有很大的區別，增加了“集成測試”這一環節。本文依據常規變電站的建設和運行維護習慣，將瀘定智能變電站建設集成測試過程中累積的調試經驗進行分析總結；將集成測試所有的試驗項目歸納為組態配置、單體調試、分系統調試、集成測試出場準備幾個部分；分析了各個部分的重點并以實例的方式給出了具體的試驗方法，對今后智能變電站的集成測試有很大的參考價值。

智能變電站中應用的很多新技術需要經過長期的實踐考驗，如電子式互感器、網絡等設備的運行，通過運維過程中的經驗總結，及時地反饋到智能變電站設備的設計和制造環節，建立智能變電站運維技術標準體系等。

既然不同于傳統變電站，那么就應該以為契機，在順控操作、設備大小修周期、設備修試驗方法和工器具、安規及安全工器具使用等方面大膽尋求突破。如果還過多沿襲老傳統，那么智能化變電站建設就失去了意義。