基于KMS9000的SCD文件與虛回路對比在智能變電站的應用分析

摘 要：首先對智能變電站SCD文件安全管理的關鍵點進行了闡述；隨后分析了SCD文件的比對技術；最后，從加強智能變電站SCD文件與虛回路圖的理念入手提出規范性EXCEL表格和在線比對相結合的檢修管理工作。對今后智能變電站的二次回路狀態檢修工作具有良好的借鑒意義。

關鍵詞：智能變電站；SCD文件；虛回路；比對技術

引言

在智能變電站新建、改擴建過程中，通常會對SCD文件進行大量的編輯和修改。由于SCD文件的頻繁修改經常給調試人員和運維人員帶來不便且SCD文件是全站統一的數據源，因此加強SCD文件的正確性校驗、日常維護管理和比對技術的推廣，以及時掌握全站配置的變化情況對智能變電站的設計、調試、運行、維護具有舉足輕重的意義[1]。

1 智能變電站檢修工作發展現狀

1.1 智能變電站的運行及維護

智能變電站已由試點階段進入到大規模建設實施階段，目前，國網新建變電站幾乎都采用了智能變電站的模式。前期新投運的變電站經過一年多的試運行，逐步移交至運行部門進入正常的維護管理階段。在試運行期間運行維護實際大多采用了施工單位與設備制造廠家共同維護的模式。隨著變電站運行維護交接工作的完成，智能變電站的維護檢修工作最終會由智能變電站設備運行檢修部門實施。與此同時，智能變電站經過一段時間的運行，相關人員對智能變電站的理解也有了較大的提高，運行過程中所暴露出來的問題和隱患逐漸被認識到，因此關于智能變電站的缺陷處理或技術改造工作將會提到正常普通的運維日程上來。

1.2 SCD文件的安全管控

由于傳統變電站與智能變電站之間的差異性，使得基于傳統知識結構和思維方式的電力運行維護人員的思維模式在智能變電站的運維工作中出現了不一致性，導致在進行智能變電站的運維檢修與改擴建需要部分停電或全站停電時表現出來的狀況是：智能變電站并不智能，嚴重影響了供電可靠性。此外，由于運維檢修人員技術水平的差異，對智能變電站運維檢修過程中IED設備異常、告警，裝置版本的升級或者運行方式的改變等信息了解、認識的局限性，在缺乏有效技術保障措施的條件下，也可能會出現不可預知的結果，存在一定的安全隱患。同時在智能變電站新建、改擴建過程中，通常會對SCD文件進行大量的編輯和修改。由于不像傳統變電站設計圖紙變更那么直觀，SCD文件的頻繁修改經常給調試人員和運維人員帶來不便，很難及時掌握全站配置的變化情況。除了對修改后的SCD文件合理性、完整性進行校驗外，如果SCD文件輔助管理軟件能對修改前后的SCD文件進行差異性對比，將發生變化的IED和相關配置信息以明顯的符號標示出來，將極大地方便運維人員進行有針對的隔離、測試和檢驗。因此基于KMS9000軟件的離線比對SCD文件成為現場實施智能變電站實例化文件的有效監控手段。文章研究基于“六統一”規范及相關標準的智能變電站SCD文件規范性測試技術及圖形化的SCD文件比對方法，著重提倡在湖北省智能變電站范圍內采用KMS9000軟件比對SCD文件，保證SCD文件的正確性，一是應該在管理方面采取措施，在智能變電站的設計、調試、改擴建等階段，明確SCD文件的管理職責和各部門的分工，建立標準的管理流程和規范。二是應該采用技術手段進行SCD文件檢測[1]。

2 SCD文件的比對

2.1 SCD文件的離線比對要求

SCD文件作為智能變電站可靠運行的依據，必須嚴格滿足設計文件的要求。SCD文件輔助管理軟件采用一些輔助性校驗措施保證SCD文件的合理性、完整性。KMS9000是一種離線校驗SCD文件的軟件，同時滿足檢查SCD文件描述的模型是否符合相關標準的模型定義，與實際工程的需要是否一致，不應出現使工程無法實施的錯誤[2-3]，包括以下幾個方面：

（1）信息一致性；（2）信息合法性；（3）信息唯一性；（4）信息互聯的正確性。主要檢查IED的內部端子與外部端子的互連關系有效性，互聯的虛端子的類型一致性，全站虛端子數據有效性和連接有效性[4-5]。

2.2 SCD文件離線比對實例

文章以作者在武漢電力職業技術學院參與的SCD文件的KMS9000比對方案截圖為依據，論述該離線手段的實施過程。圖1所示為荊州南變電站2時段SCD文件在KMS9000中的比對輸入選項。

通過導入2個不同時間段生成的同一變電站SCD文件發現：220kV公共測控裝置B套PCS9705B內與#1、#2主變高壓側智能終端的GOOSE回路的虛端子連接有改動，與實際SCD文件變動一致。圖2所示為荊州南變電站220kV公共測控裝置B套裝置SCD文件比對結果。

2.3 離線比對方案的總結

通過KMS9000軟件在現場進行離線校驗SCD文件存在諸多不便，因為每次比對結果包括選擇比對文件時現場實際操作人員容易犯錯，假如實現實時在線比對現場SCD文件數據和變電站虛回路表或者設計院提供的虛回路、虛端子表的數據源，將可降低該錯誤的發生。由于KMS9000中包含將IED文件自動生成EXCEL表格的功能，圖3所示為KMS9000導出的220kV母線IED設備GOOSE虛回路EXCEL形式表格。

3 前景與展望

綜上所述，文章作者擬定在滿足SCD對比方法中檢測虛回路的信息一致性、合法性、唯一性和互聯性的要求下通過SCD文件自動生成的EXCEL表格在線比對設計院提供的虛端子表，提出一種智能變電站SCD與EXCEL虛端子表的智能（在線）比對方法：包括解析SCD文件，根據各IED的虛端子信息（包含CID文件）形成SCD側虛連接鏈表；解析虛端子表EXCEL文件，根據GOOSE輸入和SV輸入虛端子信息填寫EXCEL原始內存表；擴展EXCEL原始內存表，形成EXCEL側虛連接鏈表；構造EXCEL側設備描述及SCD側設備描述映射表；根據EXCEL側設備描述及SCD側設備描述映射表形成比對用Excel側虛連接鏈表，將SCD側虛連接鏈表與比對用EXCEL側虛連接鏈表進行正向比對和反向比對。此方法可提高SCD文件與EXCEL虛端子設計文件比對的準確率，并提高工作效率與智能性，能夠快速準確地發現SCD文件與EXCEL虛端子表之間不一致的錯誤與差異，并給出不一致的細節以提高SCD文件升級中的安全性，并提高出廠試驗、現場試驗、驗收，以及檢修作業的效率，更有助于基層技術人員在智能變電站建設、驗收、運維、擴建過程中正確合理地使用配置文件，為保證智能變電站的穩定可靠運行提供了有力的技術支持。

參考文獻

[1]王珍珍，孫丹.IEC61850配置文件測試的研究[J].電力系統保護與控制，2011，39（6）：95-98.

[2]崔厚坤，湯效軍，梁志成，等.IEC61850一致性測試研究[J].電力系統自動化，2006，30（8）：80-83.

[3]張燕濤，黃倫，王慶平.IEC61850標準一致性測試的方案和現場應用[J].電力系統自動化，2008，32（4）：98-102.

[4]胡道徐，沃建棟.基于IEC61850的智能變電站虛回路體系[J].電力系統自動化，2010，34（17）：78-82.

[5]高亞棟，朱炳栓，李慧，等.數字化變電站的“虛端子”設計方法應用研究[J].電力系統保護與控制，2011（5）：124-127.

作者簡介：丁冬（1984-），男，湖北武漢人，工程師，研究方向：電力系統運行與控制。