淺談智能變電站二次調(diào)試工作中需注意的問題

李瑞芳

（西寧供電公司，青海西寧 810003）

淺談智能變電站二次調(diào)試工作中需注意的問題

李瑞芳

（西寧供電公司，青海西寧 810003）

隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，智能變電站作為智能電網(wǎng)的一個(gè)最重要、最關(guān)鍵的“終端”，承擔(dān)著為智能電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)和控制對象的功能。由于智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別眾多，因此現(xiàn)場二次調(diào)試工作也與之前有很大差異，本文以此為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合智能變電站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及一二次設(shè)備特征，淺談一些智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試中的工作中需注意的問題。

二次調(diào)試 虛端子 檢驗(yàn)

1　概述

智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測等基本功能。具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級功能的變電站。

2　智能變電站與傳統(tǒng)變電站的不同

2.1通信標(biāo)準(zhǔn)不同

全站通用統(tǒng)一的面向?qū)ο竽Ｐ偷腎EC61850規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)替代了傳統(tǒng)常規(guī)變電站IEC60807-5-103規(guī)約。由于使用了統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)和信息模型，變電站的保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)均可采用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行指令的發(fā)送和接收，數(shù)字化采樣量和開關(guān)量信息共享最大化。

2.2一次、二次設(shè)備的不同

智能一次設(shè)備取代了傳統(tǒng)一次設(shè)備，如采用了智能變壓器、智能開關(guān)、電子式互感器等，可以直接實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信號輸出。

對于一次設(shè)備沒有實(shí)現(xiàn)智能化的變電站，可以在一次設(shè)備就地安裝智能匯控柜，其中包括智能終端和合并單元，能夠?qū)崿F(xiàn)將電壓、電流模擬量，開關(guān)量等轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，也可以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成操作機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)動(dòng)作信號。

2.3信息傳輸介質(zhì)的不同

光纖替代了二次電纜，用以太網(wǎng)通信方式組網(wǎng)，設(shè)備間用通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)、控制指令和運(yùn)行狀態(tài)的交換。

2.4端子連接方式不同

虛端子代替物理端子，虛端子連接表相當(dāng)于常規(guī)站的二次回路圖紙，邏輯連接代替物理連接，由合并器、交換機(jī)代替了端子排。

2.5檢修方式不同

狀態(tài)檢修替代故障檢修和計(jì)劃檢修，采用一次設(shè)備和二次設(shè)備在線監(jiān)測，根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)測設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修。

2.6電氣防誤不同

基于全站SCD模型構(gòu)建拓?fù)涞闹悄芊勒`替代基于邏輯的傳統(tǒng)防誤，根據(jù)設(shè)備實(shí)時(shí)在線狀態(tài)和設(shè)備防誤原則實(shí)現(xiàn)拓?fù)浞勒`。

2.7設(shè)備操作不同

順序控制替代單步操作，設(shè)備操作重點(diǎn)由常規(guī)變電站過程控制轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)目標(biāo)狀態(tài)，從而杜絕了誤操作可能性。

2.8新增站域保護(hù)

智能變電站的站域保護(hù)集合全站的備用電源自投、線路和主變的后備保護(hù)功能于一體，相當(dāng)于一臺(tái)站域保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)過去多臺(tái)保護(hù)裝置的功能。

3　智能變電站二次調(diào)試需注意的問題

3.1檢查虛端子連接正確性

智能變電站中虛端子代替物理端子，邏輯連接代替了物理連接。虛端子連接表也就等同于常規(guī)變電站中的二次回路圖。不同于傳統(tǒng)屏柜的端子連接，智能變電站的虛端子連接其實(shí)是包含在IED文件中的GOOSE、SV信號的輸入輸出關(guān)系。由此可見，虛端子連接的正確性對智能變電站內(nèi)的保護(hù)裝置能否采集到正確的電壓電流采樣值，以及保護(hù)裝置跳合閘命令的執(zhí)行等能否實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。需要根據(jù)設(shè)計(jì)院編制的虛端子表對重要的虛端子連接逐一進(jìn)行檢查后，還可以通過調(diào)試時(shí)對保護(hù)的采樣、動(dòng)作及保護(hù)之間的配合進(jìn)行重點(diǎn)核查校驗(yàn)。

3.2合并單元的配置和精度問題

由于合并單元是互感器與變電站二次設(shè)備之間數(shù)字接口的重要組成部分，是二次設(shè)備系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。在配置互感器合并單元的配置時(shí)要注意正確使用相應(yīng)準(zhǔn)確級別的輸出。母線保護(hù)、線路保護(hù)等保護(hù)裝置都必須使用保護(hù)級別的輸出，而測控裝置和電能表都要使用計(jì)量級別的輸出。即使配置的級別錯(cuò)誤，如果靠一次升流、升壓試驗(yàn)無法檢驗(yàn)出各裝置相應(yīng)的級別是否正確，因此這里實(shí)際上成為了調(diào)試中的一個(gè)盲區(qū)，只能在查看程序配置時(shí)才可以確認(rèn)。因此我們應(yīng)格外關(guān)注在廠家對合并單元進(jìn)行配置時(shí)是否正確。

此外在廠家聯(lián)調(diào)階段應(yīng)該完成對于裝置精度的驗(yàn)收調(diào)試，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，將誤差縮小到允許范圍。

3.3采樣數(shù)據(jù)的同步問題

對同一個(gè)保護(hù)間隔來說需要電流、電壓采樣數(shù)據(jù)必須同步以保持三相平衡、準(zhǔn)確計(jì)算功率和阻抗。對于需要不同的間隔采樣電流的差動(dòng)保護(hù)，如變壓器差動(dòng)保護(hù)要從變壓器不同電壓等級的多個(gè)間隔取得電流、母線差動(dòng)保護(hù)從母線上多個(gè)間隔取得數(shù)據(jù)，都存在著數(shù)據(jù)同步的問題。因?yàn)椴蓸油接绊懙街鞅Ｗo(hù)的功能，所以對保護(hù)采樣電壓和電流的相位要著重進(jìn)行檢查。

3.4檢查網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置

作為智能變電站的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括過程層SV網(wǎng)絡(luò)、過程層GOOSE系統(tǒng)和站控層MMS網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)完全獨(dú)立配置。對間隔內(nèi)保護(hù)信號采集和跳合閘命令宜采用點(diǎn)對點(diǎn)方式，而備自投、線路保護(hù)啟動(dòng)母差失靈、錄波器等宜采用組網(wǎng)方式。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置檢查工作主要有設(shè)備IP地址、交換機(jī)VLAN劃分和端口配置等是否和配置表相符。可以通過抓包工具例如MMS Ethereal和Wireshark軟件進(jìn)行報(bào)文監(jiān)視分析，可以查看并分析MMS、GOOSE、SV報(bào)文，檢查數(shù)據(jù)交互是否正常。

3.5檢修機(jī)制不一致問題

傳統(tǒng)變電站的保護(hù)裝置檢修需要退出時(shí)，只需做好相應(yīng)的安全措施，退出相應(yīng)保護(hù)裝置功能壓板和出口壓板，投入檢修壓板就可以屏蔽本保護(hù)裝置信號。

智能變電站保護(hù)裝置檢修狀態(tài)通過裝置壓板開入實(shí)現(xiàn)，檢修壓板應(yīng)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)。當(dāng)裝置檢修壓板投入時(shí)，裝置發(fā)送的GOOSE報(bào)文中的TEST位和 SV報(bào)文數(shù)據(jù)品質(zhì)TEST位均應(yīng)置位，同時(shí)，接收裝置應(yīng)將接收的GOOSE報(bào)文中的TEST位和SV報(bào)文數(shù)據(jù)品質(zhì)TEST位與裝置自身的檢修壓板狀態(tài)進(jìn)行比較，只有兩者一致時(shí)才將信號作為有效進(jìn)行處理或動(dòng)作。如果檢修壓板狀態(tài)不一致則信號作為無效處理。

比如有一條線路合并單元置檢修狀態(tài)，母線差動(dòng)保護(hù)中，需判斷相應(yīng)的支路是否也置檢修退出，如果檢修狀態(tài)一致則母線差動(dòng)保護(hù)正常運(yùn)行；否則，檢修狀態(tài)不一致時(shí)，取不一致之前的狀態(tài)，并閉鎖母線差動(dòng)保護(hù)。由此可見，在智能變電站中檢修壓板不屏蔽報(bào)文，但如果投退有誤會(huì)影響保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)。

4　結(jié)語

隨著新建重要變電站智能化率達(dá)到100%，對智能變電站二次系統(tǒng)的調(diào)試是關(guān)系到變電站能否順利投運(yùn)和將來能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作。因此，要在調(diào)試時(shí)不斷發(fā)現(xiàn)問題并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成完備嚴(yán)格的二次系統(tǒng)調(diào)試流程，為智能變電站的建設(shè)和發(fā)展提供可靠的技術(shù)支撐。