如何安全、高效地對無人值班變電站擴(kuò)建部分進(jìn)行通信對接

禹鵬

【摘 要】該文著重介紹了在變電站擴(kuò)建時(shí)，當(dāng)擴(kuò)建部分一次，二次設(shè)備安裝調(diào)試完成后，如何不影響一期運(yùn)行設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn)通信對接，并完成一期設(shè)備接入二期綜自設(shè)備對站內(nèi)后臺和集控站后臺的調(diào)試，最后實(shí)現(xiàn)一、二期設(shè)備集中到擴(kuò)建后的綜合自動(dòng)化后臺和集控站后臺監(jiān)視與控制。

【關(guān)鍵詞】無人值班變電站；擴(kuò)建；通信對接

1.現(xiàn)狀調(diào)查與分析

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用電負(fù)荷不斷攀升，為滿足負(fù)荷增長的需要，改善電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提高供電質(zhì)量和供電可靠率，同時(shí)為了控制投資成本，對既有變電站進(jìn)行擴(kuò)建，增加變電容量及增加出線間隔是經(jīng)常會(huì)遇到的事情。但是變電站的擴(kuò)建不像新變電站的安裝、調(diào)試，其施工全過程必須在運(yùn)行中的變電站進(jìn)行，如何在不影響一期設(shè)備正常運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)通信接入，完成站內(nèi)設(shè)備和集控端的調(diào)試，最后實(shí)現(xiàn)一、二期設(shè)備在擴(kuò)建后的綜合自動(dòng)化后臺和集控站后臺監(jiān)視與控制。包括增加主變及部分出線間隔。當(dāng)一次設(shè)備安裝就位，設(shè)備的單體調(diào)試完成后，面臨著將一期設(shè)備與二期設(shè)備合并到同一個(gè)綜自系統(tǒng)，將信號送往監(jiān)控后臺及通過遠(yuǎn)動(dòng)上送調(diào)度和集控站。如何在不影響運(yùn)行設(shè)備的情況下完成擴(kuò)建部分的接入，調(diào)試，需要我們首先做出一個(gè)詳細(xì)、可行的方案。

以儋州供電局一個(gè)典型110kV變電站擴(kuò)建工程為例：

（1）新上一臺40MVA三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，本期在原有預(yù)留位置線上2#主變及中性點(diǎn)設(shè)備，主變油池及基礎(chǔ)。

（2）新上3個(gè)110kV間隔（分段間隔、Ⅱ段母線PT間隔及#2主變進(jìn)線間隔）。

（3）新上10kVⅡ段母線及12面高壓柜（1面#2主變進(jìn)線柜、電纜出線柜7面、1面電容器、1面母線PT柜、1面站用變出線柜及1面母線分段柜）。

（4）將原有2#電容器組改接至Ⅱ段母線，完善2組電容器中性點(diǎn)接地。

站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)于2005年建成，采用海南威特公司的WT-2000綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)為單網(wǎng)配置。本站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)配置有后臺監(jiān)控主機(jī)1臺，五防機(jī)1臺，通訊管理機(jī)1臺（含兩塊CP-104通訊卡），網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)1臺，調(diào)制解調(diào)器1臺。站內(nèi)的智能直流系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、小電流接地選線裝置以及WT-2000系列微機(jī)保護(hù)測控裝置等均通過通訊管理機(jī)上兩塊104卡的485接口接入后臺主機(jī)和送往調(diào)度端，實(shí)現(xiàn)信息交換。

二期新上一套計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。新上的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與微機(jī)保護(hù)測控設(shè)備采用南瑞繼保廠家的設(shè)備，同時(shí)將站內(nèi)現(xiàn)有的間隔層設(shè)備接入二期的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

2.活動(dòng)目標(biāo)與可行性分析

擴(kuò)建之前110kV軍屯站設(shè)備通訊結(jié)構(gòu)圖

（1）原威特測控和保護(hù)裝置信息通過老版本的通信管理機(jī)為站內(nèi)后臺和遠(yuǎn)動(dòng)傳送全站實(shí)時(shí)信息。

（2）110kV線路采用南自PSL621D微機(jī)保護(hù)裝置，再通過一個(gè)小型交換機(jī)實(shí)現(xiàn)信息共享，最后與威特通信管理機(jī)通訊。

（3）直流充電屏，小電流接地裝置，電能采集裝置以及低頻減載裝置通信都通過RS485通信線接至威特通信管理機(jī)進(jìn)行通訊。

（4）五防機(jī)通過RS232串口與通信管理機(jī)通訊，獲取設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。

擴(kuò)建后110kV軍屯站設(shè)備通訊結(jié)構(gòu)圖

（1）因原威特通信機(jī)不支持IEC101規(guī)約，對遙信，遙測點(diǎn)數(shù)有限制，且設(shè)備老化，需升級更換為新型的WT201通信管理機(jī)；原威特通信機(jī)需拆除。

（2）原與威特通信機(jī)通信的南自保護(hù)裝置拆出接入南瑞繼保的RC

S9794A規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置。

（3）直流充電屏，小電流接地裝置，電能采集裝置以及低頻減載裝置通信都從原威特通信裝置拆出接入南瑞繼保的規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置；五防機(jī)改用以太網(wǎng)口與南瑞綜自系統(tǒng)通訊。

（4）通過新后臺和集控要對二期及一期設(shè)備進(jìn)行遙信，遙測，遙控測試。

3.技術(shù)難點(diǎn)和要點(diǎn)進(jìn)行分析

（1）升級更換WT201通信管理機(jī)后，需要將原通信機(jī)數(shù)據(jù)庫拷貝到新通信管理機(jī)，點(diǎn)號順序不發(fā)生變化，為保證遙控的正確性，不發(fā)生誤控事件，對一期設(shè)備的遙控必須全部重新測試，遙信通過抽查檢查其正確性。

（2）五防，威特裝置以及其他廠家設(shè)備都要與南瑞繼保綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊，不同廠家設(shè)備因?yàn)椴捎貌煌囊?guī)約，因此不能互相通訊，二期擴(kuò)建后站控層設(shè)備采用IEC103規(guī)約，因此需要將這些裝置接入南瑞繼保的規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置RCS-9794A進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換。

（3）調(diào)度端需要做的工作：為了在對接之前能將二期擴(kuò)建部分調(diào)試完成，且不影響一期設(shè)備的監(jiān)控，必須新開一個(gè)通道，建設(shè)一個(gè)新的廠站用來將全部廠站顯示在同一畫面，而為了后期將一期設(shè)備的點(diǎn)號按原來順序移動(dòng)到該新建廠站，所以二期擴(kuò)建部分的前面的點(diǎn)號預(yù)留給一期設(shè)備，使一期設(shè)備移動(dòng)后點(diǎn)號不變，為后面集控端點(diǎn)號轉(zhuǎn)移提供了很大的便利。

（4）一期設(shè)備通信全部接入二期綜自設(shè)備后，站內(nèi)通信機(jī)，集控端一期設(shè)備的點(diǎn)號及順序都按原來拷貝，理論上遙信，遙測及遙控不發(fā)生變化，但是為了確保遙控的正確性，必須向調(diào)度申請將開關(guān)轉(zhuǎn)冷備用，對站內(nèi)后臺和集控站后臺進(jìn)行遙控測試及遙信抽查核對。

（5）與非南瑞設(shè)備接口要求：

①與電量采集裝置的接口：

電量采集器采集的電量除了通過專線和網(wǎng)絡(luò)上傳電量數(shù)據(jù)外，還需實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信，并將電量數(shù)據(jù)以表格形式在CRT上顯示，能打印出正點(diǎn)報(bào)表。

②與繼電保護(hù)設(shè)備的接口：

變電站內(nèi)保護(hù)信息的輸入通過通信接口輸入保護(hù)信息，規(guī)約采用DL/T667-1999中的103規(guī)約。通信接口輸入方式：、南自線路保護(hù)等微機(jī)保護(hù)信息通過以太網(wǎng)口直接送至站控層，綜自廠家應(yīng)負(fù)責(zé)各保護(hù)裝置與站級網(wǎng)絡(luò)的通信，確保保護(hù)信息接入微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？稍谕ㄐ盘幚砥骰蚝笈_機(jī)監(jiān)視與各個(gè)保護(hù)裝置的通訊報(bào)文，以便維護(hù)。

③與直流系統(tǒng)的接口：

直流系統(tǒng)通過RS-232C標(biāo)準(zhǔn)串行口經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換器送至站控層，開關(guān)量信號及模擬量信號除進(jìn)入自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遙信、遙測外，還需實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)高頻開關(guān)電源監(jiān)控模塊與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的數(shù)字通信，以便遠(yuǎn)方控制中心能全面監(jiān)視直流系統(tǒng)的工作狀況。

④與接地選線的接口：

通過RS-485標(biāo)準(zhǔn)串行口經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換器送至站控層，運(yùn)行人員通過微機(jī)選線裝置監(jiān)視線路是否接地。

⑤與微機(jī)五防系統(tǒng)的接口：

站端使用原微機(jī)五防系統(tǒng)，在原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加新擴(kuò)建間隔，綜自系統(tǒng)在站控層通過通信接口要與其共享自動(dòng)化系統(tǒng)的信息，以實(shí)現(xiàn)全站的防誤操作，且綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)與防誤閉鎖系統(tǒng)在接口上實(shí)現(xiàn)無縫連接，遙控操作的合法性檢查必須通過微機(jī)五防系統(tǒng)，并且能夠根據(jù)運(yùn)行需要選擇有閉鎖/解除閉鎖進(jìn)行操作。能對運(yùn)行人員的電氣設(shè)備操作步驟進(jìn)行監(jiān)測、判斷和分析，以確定該操作是否合法、安全。若發(fā)生不合法操作，應(yīng)對該操作進(jìn)行閉鎖，并打印顯示信息。

4.需注意危險(xiǎn)點(diǎn)

4.1站內(nèi)

（1）在停電測試遙控時(shí)確保開關(guān)無人工作，防止誤傷工作人員。

（2）在進(jìn)行開關(guān)刀閘位置核對時(shí)，確保分合閘到位，防止損壞一次設(shè)備。

（3）其他廠家設(shè)備與二期南瑞繼保綜自設(shè)備通訊對接時(shí)禁止帶電拔插插件及串口，以防損壞設(shè)備。

4.2調(diào)度端（集控站）

（1）遙控測試防止誤進(jìn)入其他變電站，控錯(cuò)開關(guān)，必須加強(qiáng)監(jiān)護(hù)。

（2）通訊接入完成后，核對調(diào)度端與南瑞繼保后臺轉(zhuǎn)發(fā)表遙控，遙測，遙信序號是否正確，特別是遙控序號。

（3）因一次設(shè)備停電接入時(shí)間短，集控端對一期設(shè)備遙控測試必須在一次設(shè)備停電期間完成。

5.制定可行性對策及實(shí)施方案

（1）保持站內(nèi)一期運(yùn)行設(shè)備與調(diào)度通信不變，將二期擴(kuò)建工程的自動(dòng)化系統(tǒng)和微機(jī)保護(hù)測控設(shè)備接入南瑞繼保的PCS97OO監(jiān)控系統(tǒng)。

（2）完成二期擴(kuò)建工程設(shè)備五防系統(tǒng)建設(shè)。

（3）五防系統(tǒng)斷開與一期威特WT2000監(jiān)控系統(tǒng)的連接，接入南瑞繼保后臺PCS97OO監(jiān)控系統(tǒng)通信調(diào)試。

（4）新開一路通道，為二期擴(kuò)建設(shè)備對地調(diào)遠(yuǎn)動(dòng)通道進(jìn)行聯(lián)調(diào)。

（5）二期擴(kuò)建工程正常投運(yùn)后，將原來接至WT2000通訊管理機(jī)的威特公司保護(hù)、測控裝置接入WT-201通訊管理機(jī)。

（6）將WT-201通訊管理機(jī)接入RCS-9794A協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，與后臺PCS97OO監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)RCS9698H通信，此項(xiàng)工作需要停運(yùn)一期相關(guān)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。

（7）原有非威特公司生產(chǎn)的電能采集終端、保護(hù)測控及直流屏等設(shè)備直接接入本期南瑞繼保的RCS-9794A協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置。

（8）后臺PCS97OO監(jiān)控系統(tǒng)對接入的原一期的設(shè)備進(jìn)行配置及調(diào)試。

（9）新系統(tǒng)配置及調(diào)試正常后拆除舊通信機(jī)、監(jiān)控后臺機(jī)。

（10）在調(diào)度端配置完成相關(guān)信息將一期設(shè)備對地調(diào)進(jìn)行聯(lián)調(diào)，完成全部的綜自對接工作。

6.效果檢查

（1）擴(kuò)建完成后，對各設(shè)備遙測，遙信，遙控及遙脈檢驗(yàn)。

（2）全站設(shè)備通訊全部接入南瑞繼保后臺，通訊正確。

（3）全站設(shè)備在站內(nèi)后臺和集控后臺遙測、遙信及遙脈正確（包括一期設(shè)備）。

（4）站內(nèi)五防后臺對全站設(shè)備防誤閉鎖，功能正常可用。

（5）站內(nèi)后臺和集控后臺可以正確遙控一期和二期設(shè)備，以及對威特和南自保護(hù)信號的復(fù)歸功能正確。

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