智能變電站二次調(diào)試方法研究

李 巖，趙立軍

(蒙東電力公司輸變電建設(shè)局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

在智能變電站二次設(shè)備招標(biāo)采購時，應(yīng)指定中標(biāo)的監(jiān)控系統(tǒng)廠家為集成商，在二次設(shè)備設(shè)計聯(lián)絡(luò)會上確定技術(shù)規(guī)范細(xì)節(jié)后，規(guī)定所有智能二次廠家生產(chǎn)的裝置需到集成商所在地進(jìn)行集成試驗，在各二次廠家技術(shù)人員配合下驗證各裝置通信規(guī)約、互操作性等功能，之后將設(shè)備發(fā)往工程現(xiàn)場。

設(shè)計院根據(jù)各二次廠家提供的單裝置ICD文件與虛端子圖進(jìn)行虛端子連線，設(shè)計全站的虛端子圖，然后由集成商根據(jù)設(shè)計院提供的全站虛端子圖配置全站的SCD文件，并把配置好的SCD文件下發(fā)給各二次設(shè)備廠家，廠家把SCD文件下裝至各設(shè)備裝置中，形成符合要求的CID文件，以驗證各智能設(shè)備功能的有效性、集成的正確性和設(shè)計的合理性等，最終形成智能變電站完整的二次系統(tǒng)配置。

1 智能二次設(shè)備調(diào)試內(nèi)容

1.1 單體部分

a． 合并單元

驗證采樣的正確性，包括幅值、相角和極性;測量SV輸出端口光功率;檢查配置是否正確，且與設(shè)計一致;驗證電壓切換功能和電壓并列功能;驗證報警功能;檢驗對時功能;記錄程序版本。

b． 智能終端

驗證收發(fā)GOOSE報文的功能;驗證輸入、輸出開關(guān)量接點的功能;驗證報警功能;記錄程序版本。

c． 保護(hù)裝置

檢查采樣功能和精度;驗證各項保護(hù)邏輯;檢查收發(fā)GOOSE報文的功能;檢查檢修壓板功能;檢驗對時功能;記錄程序版本。

d． 測控裝置

檢查采樣功能和精度;檢查收發(fā)GOOSE報文的功能;驗證間隔五防閉鎖邏輯功能;驗證同期合閘功能;檢驗對時功能;記錄程序版本。

e． 故障錄波裝置

檢查采樣功能和精度;檢查收發(fā)GOOSE報文的功能;驗證錄波功能;檢驗對時功能;記錄程序版本。

f． 報文記錄儀

檢查記錄SV報文的功能;檢查接收GOOSE報文的功能;檢查接收MMS報文的功能;檢查對報文的分析和告警功能;記錄程序版本。

g． PMU裝置

檢查采樣功能;記錄程序版本。

1.2 SV采樣部分

在單體調(diào)試完畢、相應(yīng)二次網(wǎng)絡(luò)施工完成情況下進(jìn)行。在互感器二次繞組處加入電流和電壓，驗證合并單元采樣是否正確，能否正確傳送至各相關(guān)智能二次設(shè)備，讓其正確接收SV報文并顯示。如果現(xiàn)場條件具備，可以通過一次通流和加壓的手段進(jìn)行全面檢查。

1.3 保護(hù)部分

通過模擬各類典型故障，對傳動保護(hù)檢查以下功能:保護(hù)是否正確動作;智能操作箱是否正確動作;故障錄波是否正確錄波;監(jiān)控后臺是否正確顯示保護(hù)動作信息;不同保護(hù)間的聯(lián)閉鎖信息是否正確;合并單元、保護(hù)裝置和智能操作箱的檢修壓板狀態(tài)是否對應(yīng)。如果現(xiàn)場條件具備，可以直接帶開關(guān)進(jìn)行保護(hù)傳動，考察范圍更為全面［1］。

1.4 監(jiān)控部分

以監(jiān)控后臺為中心，檢查以下功能:監(jiān)控畫面的繪制是否符合運行要求;能否正確反映各間隔的遙測值;當(dāng)有遙信信號上送時，告警窗是否報出，光字牌上是否有顯示;對各間隔可以遙控的開關(guān)刀閘進(jìn)行遙控操作;遠(yuǎn)方投退軟壓板、遠(yuǎn)方切換定值區(qū)、遠(yuǎn)方修改定值和遠(yuǎn)方復(fù)歸是否有效;SNTP對時是否正確;同期功能是否正確、有效。

2 信息一體化平臺調(diào)試方法

2.1 常規(guī)SCADA功能調(diào)試

a． 實時數(shù)據(jù)變位調(diào)試，選取1臺測控裝置，分2種情況:發(fā)送單個遙信變位;發(fā)送一批遙信變位。

b． SOE調(diào)試。選取2個測控裝置發(fā)送SOE測試記錄，并記錄SOE反應(yīng)時間和一體化平臺接收時間。

c． 實時數(shù)據(jù)遙測量調(diào)試，選取多個裝置，測試現(xiàn)場數(shù)據(jù)與后臺的遙測數(shù)據(jù)是否一致。

d． 遙控調(diào)試，在畫面上任意選擇遙控對象進(jìn)行遙控操作。

e． 保護(hù)功能調(diào)試，針對測控保護(hù)裝置，當(dāng)保護(hù)動作時，在測控保護(hù)裝置上正確顯示，同時及時上送一體化平臺并在簡報窗口中正確顯示。

f． 邏輯節(jié)點工況調(diào)試，分2種情況:拔掉監(jiān)控與測控裝置通信單元間的通信線，判斷其反應(yīng)正確性，記錄反應(yīng)時間;停止測控裝置的工作，判斷其反應(yīng)正確性，記錄反應(yīng)時間。

g． 畫面響應(yīng)時間調(diào)試，針對設(shè)備狀態(tài)、接線圖、光字及遙測等數(shù)據(jù)，選擇具有代表性的畫面進(jìn)行調(diào)試。

h． 歷史數(shù)據(jù)及告警信息的調(diào)試，任意選擇幾個歷史時段，分別查詢系統(tǒng)中所有遙信和遙測值，另外，選擇不同的時間段分別查詢其遙信、遙測和統(tǒng)計值，判斷系統(tǒng)的正確性。

2.2 遠(yuǎn)方通信功能調(diào)試

a． 調(diào)試IEC61850－80－1調(diào)度通信，調(diào)試遙信的上送功能。

b． SOE上送調(diào)試，選取2個測控裝置發(fā)送SOE測試記錄，并記錄SOE反應(yīng)時間和調(diào)度端接收時間。

c． 遙測量上送調(diào)試，選取多個測控裝置，調(diào)試遙測上送功能。

d． 調(diào)度遙控調(diào)試，在調(diào)度畫面上任意選擇遙控對象進(jìn)行遙控操作。

e． SNTP對時功能調(diào)試，信息一體化平臺時鐘是否與SNTP對時源同步。

2.3 智能告警及故障綜合分析功能調(diào)試

a． 故障智能推理功能調(diào)試

檢查故障智能推理所需信號的配置是否完整，根據(jù)各種啟動信號與推理依據(jù)逐一檢查各間隔的遙信中是否定義相應(yīng)信息。調(diào)試故障智能推理功能，按照各種可推理的故障類型，逐一根據(jù)推理觸發(fā)條件模擬相應(yīng)的啟動信號序列，在告警程序中查看是否出現(xiàn)相應(yīng)的推理結(jié)果和推理報告。

b． 告警信息按分頁顯示功能調(diào)試

檢查告警信息是否可按告警等級或告警類型分頁顯示，內(nèi)容滿足需求，可自定義分頁顯示信息，時序信息頁面顯示全部信息，檢修信息頁面顯示掛檢修牌間隔的信息，推理結(jié)果頁面顯示故障的推理結(jié)果，未復(fù)歸頁面顯示動作后尚未復(fù)歸的信息。

c． 告警信息過濾功能調(diào)試

調(diào)試信息是否可按廠站或設(shè)備組進(jìn)行過濾顯示，即只顯示某廠站或某設(shè)備組的信息。

d． 告警信息屏蔽功能調(diào)試

調(diào)試信息是否可按廠站或設(shè)備組進(jìn)行屏蔽顯示，即不顯示某廠站或某設(shè)備組的信息，屏蔽后界面上應(yīng)有明顯提示［2］。

e． 告警信息暫停刷新功能

調(diào)試告警信息是否可以暫停刷新及恢復(fù)，暫停刷新期間的信息不得丟失。

f． 告警信息保存文件功能

調(diào)試檢查告警信息是否可按任意頁面保存成離線文件，包括txt、excel、pdf等格式。

g． 快速定位功能

調(diào)試是否可根據(jù)某個告警信息快速定位其所在廠站或間隔，并對該廠站或間隔的信息進(jìn)行過濾。

h． 告警信息打印功能

調(diào)試是否可以正確打印任意頁面的信息。

i． 告警信息排序功能

調(diào)試告警信息是否可按時間順序正序或逆序顯示。

2.4 一鍵式順序控制功能調(diào)試

a． 自定義程序化操作步驟功能模塊調(diào)試

啟動OptManager程序，隨意調(diào)用一個已有操作票，對該操作票的步驟進(jìn)行增加、刪除、修改等操作，并以統(tǒng)一的編號存入數(shù)據(jù)庫，關(guān)閉OptManager程序。重新啟動OptManager程序，調(diào)用剛才修改并保存過的操作票，觀察其操作步驟是否發(fā)生變化。打開dbconf數(shù)據(jù)庫組態(tài)程序，打開文件索引表找到該操作票文件，查看其文件是否是“順控操作票”類型。

b． 用戶權(quán)限管理調(diào)試

系統(tǒng)設(shè)置管理員權(quán)限，可維護(hù)變電所職工基本信息，用戶密碼可自定義設(shè)置，用戶權(quán)限等級設(shè)置Popuser、值班員、副值、正值、值長、Admini 6類。

c． 程序化控制與調(diào)度的互動功能調(diào)試

從調(diào)度下發(fā)控制命令，使用1臺主機模擬調(diào)度下發(fā)操作票任務(wù)，查看總控裝置是否順控執(zhí)行;從調(diào)度端觀察是否向調(diào)度發(fā)送每一步執(zhí)行結(jié)果及操作票執(zhí)行的總結(jié);從調(diào)度下發(fā)控制命令，總控開始執(zhí)行;從調(diào)度端模擬下發(fā)執(zhí)行、暫停、繼續(xù)、停止等命令，檢查順控程序是否有相應(yīng)的響應(yīng)［3］。

2.5 一體化平臺與相關(guān)智能系統(tǒng)的接口功能調(diào)試

在一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)中，對可能發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行診斷分析，并給出診斷結(jié)果，及時向用戶提供各設(shè)備的運行狀態(tài)、故障預(yù)警及報警信息。

2.6 智能無功優(yōu)化控制 (VQC)功能調(diào)試

2.6.1 參數(shù)設(shè)置

VQC系統(tǒng)在運行前應(yīng)對運行所需的各種參數(shù)進(jìn)行圖形化設(shè)置，包括系統(tǒng)全局參數(shù)、參與調(diào)節(jié)的主變參數(shù)、母線參數(shù)、電容器參數(shù)和電抗器參數(shù)，在確認(rèn)以上參數(shù)正確設(shè)置后VQC系統(tǒng)方可投入實際運行和調(diào)節(jié)。

a． 系統(tǒng)系數(shù)

VQC系統(tǒng)全局參數(shù)包括VQC控制方案、限值整定方式、限值曲線形狀、限值判斷依據(jù)、設(shè)備調(diào)節(jié)方式等相關(guān)參數(shù)。

b． 主變參數(shù)

主變參數(shù)設(shè)置包括主變高壓側(cè)開關(guān)、刀閘信號定義、VQC調(diào)節(jié)的無功和電壓定義、主變檔位信號的定義、主變閉鎖條件的定義、分接頭上調(diào)和下調(diào)閉鎖條件定義、分接頭動作后的閉鎖時間定義、分接頭日調(diào)節(jié)最大動作次數(shù)定義、分接頭調(diào)節(jié)一檔的電壓變化量定義、最大檔位和最小檔位定義、中間檔位定義、三圈變并列運行設(shè)置等。

c． 母線參數(shù)

母線參數(shù)設(shè)置包括與母線連接的電容器開關(guān)、刀閘信號定義、電抗器開關(guān)、刀閘信號定義、VQC目標(biāo)控制母線并列運行時與左右側(cè)母線連接的設(shè)備定義等［4］。

d． 電容器參數(shù)

電容器參數(shù)設(shè)置包括容抗器開關(guān)信號定義、禁止容抗器投入的閉鎖條件定義、容抗器的額定容量、投切1組電容器引起的電壓變化量、開關(guān)動作的閉鎖時間和開關(guān)1 d最多動作次數(shù)等。

e． 電抗器參數(shù)

同電容器參數(shù)設(shè)置。

2.6.2 控制策略

根據(jù)參數(shù)設(shè)置的具體動作情況，在整個VQC功能未閉鎖、主變分接頭調(diào)節(jié)方式為“自動”、容抗器開關(guān)調(diào)節(jié)方式為“自動”、主變VQC功能未閉鎖、容抗器VQC功能未閉鎖的情況下，通過人工設(shè)置數(shù)值的方式得到VQC的運行區(qū)域，進(jìn)而檢查VQC的動作情況。

2.6.3 其它功能調(diào)試

包括VQC系統(tǒng)動作記錄查看，分接頭、電容器、VQC日動作次數(shù)統(tǒng)計，電壓、無功日合格率統(tǒng)計及人工清除閉鎖功能等調(diào)試。

3 遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)調(diào)試方法

調(diào)度主站運行的通信規(guī)約必須和實際情況一致，具備基本的遙測量、遙信量、SOE量及通信報文的顯示功能，并能通過畫面操作進(jìn)行遙控。

a． 設(shè)備外部檢查。檢查遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量、型號、額定參數(shù)與設(shè)計相符合，檢查設(shè)備接地可靠。

b． 絕緣試驗檢查。在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，裝置的外引帶電回路部分、外露非帶電金屬部分及外殼之間，用1 000 V的直流兆歐表測量其絕緣電阻值，結(jié)果應(yīng)不小于20 MΩ。

c． 工程配置。依據(jù)變電站配置描述文件和遠(yuǎn)動信息表，分別配置遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備運行功能與參數(shù)［5］。

d． 通信檢查。檢查與遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)功能相關(guān)的MMS通信狀態(tài)正常。

e． 遠(yuǎn)動遙信功能調(diào)試。檢查遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)遙信變化情況與實際現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)一致。

f． 遠(yuǎn)動遙測功能調(diào)試。檢查遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)遙測精度和線性度滿足技術(shù)要求。

g． 遠(yuǎn)動遙控功能調(diào)試。檢查遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)遙控與預(yù)設(shè)控制策略一致。

h． 遙調(diào)控制功能調(diào)試。檢查遠(yuǎn)動通信系統(tǒng)遙調(diào)控制與遙調(diào)控制策略一致。

i． 主備切換功能測試。檢查遠(yuǎn)動系統(tǒng)主備切換功能滿足技術(shù)要求。

j． 檢查通信控制器與GPS的時間是否同步，總控時間和GPS保持同步。

k． 檢查通信控制器與主站通信是否正常。

l． 通信控制器與主站正常通信，對測控裝置的開入板施加某一電壓，讓其產(chǎn)生遙信，并記錄時間。檢查主站記錄下的信號點和時間是否正確。

m． 通信控制器與主站正常通信，對測控裝置加入測量數(shù)據(jù)，觀察主站數(shù)據(jù)是否根據(jù)裝置實際測量值刷新。

n． 通信控制器與主站正常通信，發(fā)送遙控命令，用萬用表測量測控裝置的出口壓板電壓是否有變位、有輸出［6］。

o． 遙信記錄。檢查測控保護(hù)裝置的遙信輸入信號上傳信息的正確性。

p． 遙測記錄。檢查測控保護(hù)裝置的遙測輸入信號測量數(shù)據(jù)的正確性。

q． 遙控記錄。檢查測控保護(hù)裝置的遙控輸入信號控制操作的正確性。

4 結(jié)束語

因智能變電站用光纜取代了常規(guī)變電站的電纜接線方式，各設(shè)備由傳統(tǒng)的點對點模擬節(jié)點信號傳輸方式變?yōu)橛蒅OOSE、SV、MMS網(wǎng)絡(luò)組成的虛擬報文傳輸方式，這一轉(zhuǎn)變要求智能變電站二次調(diào)試人員在熟知繼電保護(hù)原理的前提下對通信、自動化更加了解，同時對計算機軟件更加熟悉。

［1］ Q/GDW441—2010，智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范 ［S］．

［2］ Q/GDW383—2009，智能變電站技術(shù)導(dǎo)則 ［S］．

［3］ Q/GDW431—2010，智能變電站自動化系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試導(dǎo)則［S］．

［4］ 張世強，李世林．?dāng)?shù)字化變電站二次側(cè)調(diào)試技術(shù)分析［J］．河北電力技術(shù)，2010，29(1):5－8．

［5］ 吳 楊，龍安林．?dāng)?shù)字變電站繼電保護(hù)調(diào)試驗收討論［J］．貴州電力技術(shù)，2010，34(4):4－7．

［6］ 吳在軍，胡敏強．基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化系統(tǒng)研究 ［J］．電網(wǎng)技術(shù)，2003，47(10):61－65．