不停電進(jìn)行變電站綜自系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法

周耀輝

（陜西省電力公司安康供電局 陜西 安康 725000）

1 變電站到集控站監(jiān)控系統(tǒng)的信息流程

2008年底到和2009年上半年初，陜西省電力公司安康市供電公司漢濱、紫陽、石泉、平利區(qū)域集控中心相繼建成投運(yùn)，旬陽區(qū)域中心監(jiān)控系統(tǒng)完成了升級(jí)改造。為保證集控站監(jiān)控系統(tǒng)中主站數(shù)據(jù)庫信息配置與變電站綜自系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)配置一致，確保遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)四遙信息的正確性，需要對(duì)五個(gè)區(qū)域集控中心下屬的恒口、關(guān)廟、小河、向陽等22座變電站的綜自信息進(jìn)行聯(lián)調(diào)，共涉及遙信量20 354點(diǎn)：遙測(cè)量4 565點(diǎn)，遙控量1 718點(diǎn)。按照以往的常規(guī)，需要對(duì)22座變電站逐一分別停電調(diào)試[1-2]，不但工作時(shí)間長(zhǎng)，而且大面積停電將會(huì)增加運(yùn)行人員倒閘操作的工作量，并且會(huì)降低供電可靠性和售電量，若不進(jìn)行聯(lián)調(diào)，各集控系統(tǒng)則無法確保正常投運(yùn)。

為了解決這個(gè)矛盾，我對(duì)變電站綜自系統(tǒng)到集控站監(jiān)控系統(tǒng)的信息流程進(jìn)行了分析：變電站綜自系統(tǒng)將其采集的保護(hù)、測(cè)控、智能裝置的自動(dòng)化信息按照預(yù)先和集控主站預(yù)定好的順序，也就是自動(dòng)化專業(yè)人員通常所說的“轉(zhuǎn)發(fā)表”，通過傳輸通道傳送到集控主站的前置系統(tǒng)，前置系統(tǒng)再將信息進(jìn)行解碼，后臺(tái)系統(tǒng)在人機(jī)工作站的接線圖上通過開關(guān)、刀閘、保護(hù)信號(hào)的狀態(tài)和電網(wǎng)潮流數(shù)據(jù)將電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)展現(xiàn)給集控站值班員。如圖1所示。

從上圖中可以看到，只有變電站綜自系統(tǒng)外部回路接線正確、綜自系統(tǒng)參數(shù)配置正常、變電站綜自系統(tǒng)和集控主站的轉(zhuǎn)發(fā)表定義一致4個(gè)條件均滿足的情況下，才能保證集控主站自動(dòng)化信息的正確性。這次需要和變電站進(jìn)行聯(lián)調(diào)的集控為新建集控站或已有集控站進(jìn)行升級(jí)改造。需要和集控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)的變電站均為已經(jīng)投運(yùn)的變電站，變電站綜自系統(tǒng)在投運(yùn)驗(yàn)收調(diào)試的時(shí)候已經(jīng)按照驗(yàn)收規(guī)范的要求進(jìn)行了與當(dāng)?shù)睾笈_(tái)或者原有集控系統(tǒng)的對(duì)點(diǎn)調(diào)試。本次只是接入集控系統(tǒng)或者集控主站進(jìn)行升級(jí)改造，不涉及對(duì)變電站當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)，可以確保變電站綜自系統(tǒng)外部回路接線正確和綜自系統(tǒng)參數(shù)配置正常。

2 信息表的核對(duì)

圖1 變電站綜自系統(tǒng)到集控站監(jiān)控系統(tǒng)的信息流程Fig.1 Integrated substation control station from the system to monitor the system’s information flow

本次聯(lián)調(diào)的主要目的是檢查集控站數(shù)據(jù)庫中定義的轉(zhuǎn)發(fā)表參數(shù)是否和變電站綜自系統(tǒng)一致。首先安排自動(dòng)化專業(yè)人員對(duì)變電站和轉(zhuǎn)發(fā)集控站的“三遙”信息表進(jìn)行對(duì)比，將變電站綜自系統(tǒng)提供給集控主站的信息表和集控主站數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出的信息表均轉(zhuǎn)換成文本文件，在使用EXCEL軟件打開兩個(gè)文本文件進(jìn)行對(duì)比。如圖2所示。

圖2 使用EXCEL軟件對(duì)比集控站和變電站綜自系統(tǒng)的信息表Fig.2 Using EXCEL software contrast control station and substation integrated information from the system table

在信息表核對(duì)的過程中，應(yīng)特別注意不同綜自系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)表序號(hào)從0開始還是從1開始的定義不同，例如南瑞繼保的RCS9700系統(tǒng)和國(guó)電南自的PF6000綜自系統(tǒng)，在變電站綜自系統(tǒng)定義的轉(zhuǎn)發(fā)表是從1開始，但是在配置集控主站的數(shù)據(jù)庫參數(shù)時(shí)，遙信和遙測(cè)的序號(hào)需要從0開始，但是遙控的序號(hào)應(yīng)和變電站綜自系統(tǒng)定義一致，因?yàn)?#遙控已經(jīng)固定為保護(hù)信號(hào)總復(fù)歸遙控。除了核對(duì)序號(hào)之外，對(duì)于遙信數(shù)據(jù)需要注意雙方對(duì)極性的定義是否一致；對(duì)于遙測(cè)數(shù)據(jù)，需要注意遙測(cè)系數(shù)的定義是否一致，針對(duì)問答式規(guī)約，需要注意遙測(cè)死區(qū)的定義是否滿足要求[3]。

3 兩種不同的信息核對(duì)方案

為了確保集控主站自動(dòng)化信息的正確性，在完成雙方轉(zhuǎn)發(fā)表數(shù)據(jù)的對(duì)對(duì)后。我制訂了針對(duì)不同類型的綜自站的不停電情況下進(jìn)行聯(lián)調(diào)的方案，進(jìn)行變電站綜自系統(tǒng)與集控站監(jiān)控系統(tǒng)的信息核對(duì)。目前安康供電局運(yùn)行的綜自站可以分為兩種結(jié)構(gòu)：1）采用以通信管理機(jī)（總控單元）為核心的集中式結(jié)構(gòu)，2）采用以太網(wǎng)通信的分層分布式結(jié)構(gòu)[4-6]。

1）針對(duì)采取集中式結(jié)構(gòu)的變電站，如采用南瑞科技DISA綜自系統(tǒng)的張灘變。總控單元是處理全站信息的核心，從保護(hù)測(cè)控裝置和智能裝置均通過RS232或者RS485串口與總控單元通信，各個(gè)保護(hù)測(cè)控裝置的信息均匯集到總控單元，存儲(chǔ)在總控單元的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，再定義不同的轉(zhuǎn)發(fā)表，由不同的串口發(fā)送到后臺(tái)機(jī)、地調(diào)和集控站。如圖3所示。

圖3 集中式綜自系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Centralized integrated self-system structure

當(dāng)?shù)睾笈_(tái)的信息在投運(yùn)時(shí)已逐點(diǎn)完成了聯(lián)調(diào)，而本次與集控站的聯(lián)調(diào)，未修改后臺(tái)機(jī)的數(shù)據(jù)庫，可以認(rèn)為后臺(tái)信息是正確的。所以采用在總控單元上逐一模擬遙信變位，這樣總控單元內(nèi)存中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)到轉(zhuǎn)發(fā)后臺(tái)和主站的轉(zhuǎn)發(fā)表中的特定位置的數(shù)據(jù)也會(huì)發(fā)生同樣的變化。將集控主站監(jiān)控機(jī)上的報(bào)警信息與后臺(tái)機(jī)的報(bào)警信息進(jìn)行對(duì)比，以后臺(tái)機(jī)的報(bào)警信息為標(biāo)準(zhǔn)，修正集控主站的數(shù)據(jù)庫，確保兩者的報(bào)警信息一致。

對(duì)于遙測(cè)信息，同樣以后臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，采用將集控主站顯示的運(yùn)行設(shè)備遙測(cè)值與當(dāng)?shù)睾笈_(tái)機(jī)顯示值核對(duì)的方法，修正集控主站的數(shù)據(jù)庫，確保兩者顯示的運(yùn)行設(shè)備的遙測(cè)數(shù)據(jù)基本一致。對(duì)于停運(yùn)設(shè)備的遙測(cè)信息，我們采用標(biāo)準(zhǔn)源人工給裝置加上電流電壓的方法檢查主站數(shù)據(jù)庫配置的正確性。

遙控信息的傳動(dòng)，對(duì)于停運(yùn)后不影響對(duì)外供電的設(shè)備，將設(shè)備短時(shí)停電（轉(zhuǎn)冷備用），然后集控主站進(jìn)行遙控傳動(dòng)試驗(yàn)；對(duì)于難以停電的間隔采用了在遙控回路上外接模擬斷路器的方法進(jìn)行傳動(dòng)：在測(cè)控裝置遙控輸出端子排處打開與保護(hù)裝置的遙控出口電纜，打開到開關(guān)端子箱的遙信電纜，將模擬斷路器的遙控輸入和遙控輸出端子接到接到測(cè)控裝置端子排的相應(yīng)位置，采用模擬斷路器仿真實(shí)際開關(guān)，如圖2所示，主站進(jìn)行遙控傳動(dòng)模擬試驗(yàn)。通過傳動(dòng)試驗(yàn)檢查集控主站數(shù)據(jù)庫遙控點(diǎn)號(hào)配置是否與變電站綜自系統(tǒng)配置一致。

由于采用經(jīng)過優(yōu)化的傳動(dòng)試驗(yàn)方案，原本需要進(jìn)行16天的張灘變綜自聯(lián)調(diào)工作，僅用3天時(shí)間就全部完成。

2）2005年以后投運(yùn)的變電站綜自系統(tǒng)，其站控層采用以太網(wǎng)通信方式，保護(hù)測(cè)控裝置均接入以太網(wǎng)，外廠家智能裝置經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換器后也接入以太網(wǎng)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)（一般為雙機(jī)）和當(dāng)?shù)睾笈_(tái)機(jī)在以太網(wǎng)上分別采用IEC60870-5-103規(guī)約與各個(gè)保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行通信。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的配置與遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)庫配置無關(guān)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫正確與否僅能保證后臺(tái)機(jī)信息的正確性，只有遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)配置和主站數(shù)據(jù)庫都正確，才能保證集控系統(tǒng)監(jiān)控信息的正確性。

對(duì)于此類綜自站，又分為兩種情況進(jìn)行聯(lián)調(diào)。

對(duì)某些已經(jīng)與集控站進(jìn)行過聯(lián)調(diào)的變電站，本次僅僅是更換了集控主站而變電站綜自系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫未更換的，如古堰變（系統(tǒng)型號(hào)為南瑞繼保RCS9700），我們采用在變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)上模擬變位遙信和遙測(cè)變化量，將新老集控主站的報(bào)警信息和遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)的方法，來檢查新系統(tǒng)主站數(shù)據(jù)庫的正確性。當(dāng)然，對(duì)于遙控信息，仍然采用停電傳動(dòng)或者在遙控回路上接入模擬斷路器進(jìn)行傳動(dòng)的方案。

對(duì)于保護(hù)裝置具備綜自傳動(dòng)模擬功能的綜自系統(tǒng)，如PS6000系統(tǒng)（花園變、小河變）、CSC2000系統(tǒng)（麻柳變），我們采用在運(yùn)行中的保護(hù)裝置上調(diào)用“傳動(dòng)對(duì)點(diǎn)”菜單，進(jìn)行保護(hù)信號(hào)的傳動(dòng)模擬對(duì)點(diǎn)方案。采用這種方案進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，可以在保護(hù)裝置正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，調(diào)試工作對(duì)保護(hù)測(cè)控裝置的正常運(yùn)行沒有任何影響，同時(shí)能夠避免線路或主變長(zhǎng)期停電。

4 結(jié) 論

總結(jié)，首先將變電站綜自系統(tǒng)提供給集控主站的信息表和集控主站數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出的信息表均轉(zhuǎn)換成文本文件，在使用EXCEL軟件打開兩個(gè)文本文件進(jìn)行對(duì)比，能夠發(fā)現(xiàn)主站數(shù)據(jù)庫定義的絕大部分錯(cuò)誤。然后通過在總控單元、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)或者保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行模擬傳動(dòng)，核對(duì)遙信數(shù)據(jù)；采用電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或在遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)、保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行模擬傳動(dòng)核對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)；對(duì)于難以停電的間隔采用了在遙控回路上外接模擬斷路器[7]的方法進(jìn)行遙控傳動(dòng)試驗(yàn)。

通過不停電進(jìn)行變電站綜自系統(tǒng)與集控站監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)，不但縮短了停電時(shí)間，減少了運(yùn)行人員倒閘操作的工作量，也增加了我局的售電量，避免了對(duì)用戶的長(zhǎng)期停電所造成的損失。在不到120天的時(shí)間內(nèi)，完成了22座變電站的傳動(dòng)試驗(yàn)任務(wù)，保證了各個(gè)集控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

[1]鄭州電業(yè)局.供電企業(yè)項(xiàng)目作業(yè)指導(dǎo)書 遠(yuǎn)動(dòng)及通信[M].北京：中國(guó)電力出版社，2005.

[2]廣東電網(wǎng)公司.500 kV變電站綜自系統(tǒng)定檢作業(yè)指導(dǎo)書[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[3]吳玉蘭.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改造問題探討[J].內(nèi)蒙古水利，2009（6）:17-19.WU Yu-lan.Substation automation system transformation problems[J].Inner Mongolia Water，2009（6）:17-19.

[4]林國(guó)棟，陸志.淺談變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)[EB/OL].（2009-12-31）/[2011-10-01]http://www.studa.net/dianli/091231/10284157.html.

[5]劉杰.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨 勢(shì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009（6）:21-22.LIU Jie.Substation automation system development status and trends[J].Chinese high-tech enterprise，2009（6）；21-22.

[6]于國(guó)波，張永寧，陳磊.綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件 軟件及應(yīng)用[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2007（4）:26-27.YU Guo-bo，ZHANG Yong-ning， CHEN Lei.Integrated automation system hardware and software and applications[J].China Petroleum University:Social Science Edition，2007（4）:26-27.

[7]許靖，劉英英，龐建嶺.黃陵變電站1號(hào)主變101開關(guān)切除電容電流遮斷容量不足問題的研究及改進(jìn)方案 [J].陜西電力，2009,37（2）：65-67.XU Jing,LIU Ying-ying,PANG Jian-ling.Study on insufficient interrupting capacity resulted from switching capacitive current by 101 switchgear in no.1 main transformer,huangling substation amp;its improved scheme[J].Shaanxi Electric Power,2009,37（2）:65-67.