智能變電站二次系統(tǒng)試驗(yàn)技術(shù)研究

陳劍 周宇植

摘 要 智能變電站是一種能夠與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動(dòng)的變電站。本文以智能變電站二次系統(tǒng)位研究對象，分析討論了智能變電站二次系統(tǒng)的試驗(yàn)流程、試驗(yàn)重點(diǎn)和難點(diǎn)，為科學(xué)學(xué)者進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)工作提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)，并希望只能變電站二次系統(tǒng)試驗(yàn)技術(shù)早日完善。

【關(guān)鍵詞】變電站 二次系統(tǒng) 試驗(yàn)技術(shù)

智能變電站是一種能夠與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動(dòng)的變電站，其智能化主要體現(xiàn)在能夠支持電網(wǎng)的智能調(diào)節(jié)、協(xié)同互動(dòng)、自動(dòng)控制、在線分析決策等功能，對于信息的采集、控制、保護(hù)、測量、監(jiān)測等基本功能更是不在話下，智能變電站的基本要求有：信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化，采用的設(shè)備也擁有環(huán)保、可靠、低碳、集成等特點(diǎn)。智能變電站二次系統(tǒng)的組成更加智能化，其中，合并單元、智能終端、測控裝置和保護(hù)裝置的智能化程度高。智能變電站二次系統(tǒng)的試驗(yàn)技術(shù)的情況對變電站安全可靠運(yùn)作有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此，本文對智能變電站二次系統(tǒng)的試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行探究。

1 智能變電站二次系統(tǒng)試驗(yàn)流程

智能變電站二次系統(tǒng)的試驗(yàn)流程主要包括以下幾個(gè)步驟：首先是出廠驗(yàn)收，之所以對其進(jìn)行驗(yàn)收，主要是對設(shè)備的硬件、功能、可靠性和性能進(jìn)行檢查，試用，驗(yàn)收的過程通常在集成商處進(jìn)行，驗(yàn)收之前設(shè)備要符合相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：

（1）設(shè)備的系統(tǒng)集成和軟件開發(fā)都是在工廠環(huán)境下完成的，符合配置要求；

（2）集成商提供被測試的設(shè)備并模擬出測試環(huán)境，其中相關(guān)資料的編寫工作也有集成商完成。

（3）如果是二次設(shè)備供應(yīng)商，其技術(shù)規(guī)范要達(dá)到對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。其次是現(xiàn)場裝置，現(xiàn)場裝置功能調(diào)試的主要針對對象是二次設(shè)備，對其進(jìn)行性能和功能測試，其中包括交換機(jī)收發(fā)功率測試、測控裝置的同期功能測試以及保護(hù)裝置的定值校驗(yàn)。值得注意的是，該調(diào)試過程需在所有二次電纜安裝及光纜熔接后進(jìn)行。第三步是現(xiàn)場系統(tǒng)功能調(diào)試，這一步在設(shè)備的功能和性能調(diào)試之后進(jìn)行，對整組傳動(dòng)和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的意義重大，這一步中還需進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)調(diào)試和站級監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試。最后一步是啟動(dòng)調(diào)試，經(jīng)過上一步的現(xiàn)場系統(tǒng)功能調(diào)試之后，整組的傳動(dòng)情況良好，才開始進(jìn)行實(shí)際工作的檢驗(yàn)，主要測試實(shí)際帶電工作情況，但是，礙于條件限制，常規(guī)的二次電流電壓二次電纜連接無法實(shí)現(xiàn)，一般使用保護(hù)裝置本身的測量，以確認(rèn)相量的準(zhǔn)確性。

2 試驗(yàn)重點(diǎn)

智能變電站二次系統(tǒng)的試驗(yàn)范疇很廣，所以本文主要涉及一些試驗(yàn)的重點(diǎn)來介紹，其中包括出場驗(yàn)收、現(xiàn)場系統(tǒng)功能調(diào)試、現(xiàn)場系統(tǒng)性能試驗(yàn)以及啟動(dòng)調(diào)試的試驗(yàn)手段和相關(guān)內(nèi)容，重點(diǎn)分析一些與常規(guī)變電站不同的試驗(yàn)內(nèi)容。

2.1 出廠驗(yàn)收

集成后的智能變電站二次系統(tǒng)作為二次系統(tǒng)出廠驗(yàn)收試驗(yàn)的對象，其重要組成部分有測控裝置、保護(hù)裝置、監(jiān)測一體化裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、遠(yuǎn)動(dòng)工作站以及智能終端等，出場驗(yàn)收包括設(shè)備系統(tǒng)的安全可靠性、穩(wěn)定性、硬件質(zhì)量、功能測試和性能指標(biāo)等一系列標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 現(xiàn)場系統(tǒng)功能調(diào)試

現(xiàn)場系統(tǒng)功能調(diào)試之前，要對二次電纜的連接以及通信網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行檢測，以確保其正確性。然后進(jìn)行整組傳動(dòng)、通流及升壓，以確保二次系統(tǒng)的正常運(yùn)作。進(jìn)行保護(hù)裝置的動(dòng)作模擬，對設(shè)備的智能終端開關(guān)裝置和保護(hù)出口進(jìn)行檢驗(yàn)，閘門開關(guān)檢測完畢；現(xiàn)場系統(tǒng)功能調(diào)試還包括遠(yuǎn)動(dòng)工作站相關(guān)功能的測試以及站級監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)功能，并與調(diào)度主站?進(jìn)行聯(lián)調(diào)。

2.3 現(xiàn)場系統(tǒng)性能試驗(yàn)

由于二次系統(tǒng)對于智能變電站的重要意義，所以對其性能的要求更加嚴(yán)格，二次系統(tǒng)相關(guān)性能的測試很有必要。現(xiàn)場系統(tǒng)性能能夠最大程度的模擬真正的工作環(huán)境，所以其檢驗(yàn)效果也最好，檢測的內(nèi)容有：遙信變位傳送時(shí)間、遙控命令傳輸執(zhí)行時(shí)間、遙測超越定值傳輸時(shí)間、保護(hù)整組動(dòng)作時(shí)間、采樣延時(shí)及同步性和主備機(jī)切換時(shí)間等。

2.4 啟動(dòng)調(diào)試

智能變電站的二次系統(tǒng)中的啟動(dòng)調(diào)試進(jìn)行的是相量檢測，一般使用保護(hù)裝置本身的測量，以確認(rèn)相量的準(zhǔn)確性。

3 試驗(yàn)的難點(diǎn)

3.1 采樣同步性測試

由于智能變電站對數(shù)據(jù)源同步精度很高，所以對于一些變電站內(nèi)的方向距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)和測控這些設(shè)備來說，需要采用一些特殊的方式進(jìn)行。為保證數(shù)據(jù)精度，智能變電站采用區(qū)域采樣點(diǎn)插值同步法和全站時(shí)鐘源同步法不失為好方法。所以，進(jìn)行采樣同步性測試就顯得格外重要，而現(xiàn)場同步性測試得主要目的就是確保二次設(shè)備數(shù)據(jù)采集的同步性。

3.2 網(wǎng)絡(luò)性能測試

網(wǎng)絡(luò)性能測試是智能變電站最重要的測試內(nèi)容之一，其檢驗(yàn)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)有丟包率、時(shí)延、以及吞吐量。吞吐量反映了交換設(shè)備的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力，通常指在不丟包條件下每秒轉(zhuǎn)發(fā)包的極限，一般可用二分法和步進(jìn)法查找該極限點(diǎn)。對于存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，時(shí)延定義為輸入幀的最后一個(gè)比特輸入到輸出幀的第一個(gè)比特輸出之間的時(shí)間間隔；對于比特轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，時(shí)延定義為輸入幀的第一個(gè)比特輸入到輸出幀的第一個(gè)比特輸出之間的時(shí)間間隔。時(shí)延測試一般重復(fù)多次，再取其平均值。

3.3 裝置時(shí)鐘準(zhǔn)確度校驗(yàn)

由于變電站的工作性質(zhì)較為特殊，所以該系統(tǒng)對于時(shí)鐘的要求精度一向很高。記錄事件的時(shí)間誤差只允許在意毫秒之內(nèi)，所以系統(tǒng)的合并單元同步程度要相當(dāng)高，達(dá)到微妙級別。所以，進(jìn)行裝置時(shí)鐘準(zhǔn)確度校驗(yàn)時(shí)，由裝置接收GPS時(shí)鐘源發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，并將采集到的脈沖信號與標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號進(jìn)行對比，從而判斷輸出時(shí)間的準(zhǔn)確度，一旦誤差過大，則表示時(shí)鐘裝置不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。但是，以現(xiàn)在的科技水平，合并單元的時(shí)鐘精度難以測量，所以同步檢測顯得至關(guān)重要。

4 結(jié)語

智能變電站與常規(guī)變電站不同，不通過電纜手段進(jìn)行信息交互，而是運(yùn)用通訊手段來實(shí)現(xiàn)，其信息化強(qiáng)，數(shù)字化明顯，擁有傳統(tǒng)變電站所不具備的優(yōu)勢，但是新技術(shù)的產(chǎn)生，致使傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足試驗(yàn)需求，配置新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、研制新的試驗(yàn)方法成為我們解決的問題。本文以智能變電站二次系統(tǒng)位研究對象，分析討論了智能變電站二次系統(tǒng)的試驗(yàn)流程、試驗(yàn)重點(diǎn)和難點(diǎn)，為科學(xué)學(xué)者進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)工作提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)，并希望只能變電站二次系統(tǒng)試驗(yàn)技術(shù)早日完善。

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作者單位

1.江蘇省電力公司生產(chǎn)技能培訓(xùn)中心 江蘇省蘇州市 215004

2.蘇州供電公司 江蘇省蘇州市 215004