50050000 k Vk Vk VV變電站綜自系統(tǒng)改造過渡方案探討

汪建敏，李 俊，鐘文慧，程文星，周道城

（國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司，江西南昌 330029）

0 引言

500 kV羅坊變電站采用南瑞繼保公司早期的RCS-9700型綜合自動化系統(tǒng)，已投入運行近10年。隨著自動化程度的不斷提高，變電站原有監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)方面相對落后，設(shè)備日漸老化，故障頻發(fā)，維護工作量大，設(shè)備安全穩(wěn)定運行存在很大隱患。此外，隨著國民經(jīng)濟的快速增長以及“三集五大”在電力系統(tǒng)的推行，電力運行管理部門對自動化設(shè)備依賴程度進一步提高，500 kV羅坊變電站綜自系統(tǒng)設(shè)備的運行狀況、系統(tǒng)功能已經(jīng)遠不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。因此需對江西500 kV羅坊變電站現(xiàn)有綜自系統(tǒng)進行改造。

在綜自系統(tǒng)改造過程中，由于新老兩套監(jiān)控系統(tǒng)、新老測控裝置并存，如何保證設(shè)備運行平穩(wěn)過渡，確保調(diào)度正常接收變電站“四遙”信息，方便變電站運行值班人員快速、準(zhǔn)確獲取全站設(shè)備運行狀況是改造方案需要解決的重要課題。要攻關(guān)這個課題，主要需解決站控層監(jiān)控系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)等系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)獲取、功能實施問題。本文針對老遠動將集控點表轉(zhuǎn)發(fā)新系統(tǒng)模式、老遠動將中調(diào)點表轉(zhuǎn)發(fā)新系統(tǒng)模式以及遠動跨接新老監(jiān)控系統(tǒng)模式等三種模式進行分析，提出一種“雙套系統(tǒng)并列運行，遠動跨接新老系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，運行監(jiān)屏以新系統(tǒng)為主，老系統(tǒng)為輔”的過渡方案，確保改造過渡期間各系統(tǒng)穩(wěn)定運行，降低因改造帶來的風(fēng)險和不便。

1 遠動系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)工作模式分析

500 kV羅坊變電站老綜自系統(tǒng)采用南瑞繼保公司RCS-9700型綜合自動化系統(tǒng)，該套系統(tǒng)分為過程層、間隔層、站控層。其中站控層由一套集控遠動裝置、一套調(diào)度遠動裝置及變電站監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器等設(shè)備組成。調(diào)度遠動裝置主要與華中網(wǎng)調(diào)和江西省調(diào)通信，負責(zé)將站內(nèi)一次設(shè)備運行狀況轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度（包括169個遙信點、69個遙測點、16個遙控點）；集控遠動裝置主要與集控中心通信，負責(zé)將變電站監(jiān)控系統(tǒng)所有有用信息轉(zhuǎn)發(fā)到集控中心（包括9386個遙信點、205個遙測點、285個遙控點）。500 kV羅坊變電站新綜自系統(tǒng)計劃采用南瑞繼保公司新一代綜合自動化系統(tǒng)PCS-9700型綜合自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建模，在站控層主要采用IEC61850通訊。

1.1 老遠動將集控點表轉(zhuǎn)發(fā)新系統(tǒng)模式

改造過程中，將未改造的老設(shè)備通過新增遠動RCS9698H轉(zhuǎn)出IEC104規(guī)約，送給新系統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置RCS9794B，轉(zhuǎn)發(fā)點表為集控遠動轉(zhuǎn)發(fā)點表。由RCS9794B轉(zhuǎn)成IEC61850規(guī)約，送給新遠動RCS9698H和新監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)新監(jiān)控和新遠動對老設(shè)備的“四遙”功能。該工作模式的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 老遠動將集控點表轉(zhuǎn)發(fā)新系統(tǒng)模式

系統(tǒng)模式優(yōu)點：通過老遠動以轉(zhuǎn)發(fā)點表送出較為完整的信息點的工作方式，新監(jiān)控系統(tǒng)和新遠動系統(tǒng)可以采集較為全面的未改造設(shè)備的信息，有利于改造過程中運行人員的監(jiān)視，簡化改造過程中主站的工作。

系統(tǒng)模式缺點：集控站點表龐大（遙信9386點、遙測205點、遙控285點），通過管理機RCS9794B將老遠動轉(zhuǎn)發(fā)的集控遠動轉(zhuǎn)發(fā)點表以IEC104規(guī)約轉(zhuǎn)為IEC61850規(guī)約，轉(zhuǎn)出模型非常巨大，接入后對于新系統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置、PCS9700監(jiān)控后臺、遠動機的運行性能將帶來很大挑戰(zhàn)，尤其是通過多層轉(zhuǎn)接，可能會降低遙控的可靠性。

1.2 老遠動將中調(diào)點表轉(zhuǎn)發(fā)新系統(tǒng)模式

改造過程中，將未改造的老設(shè)備通過老遠動RCS9698H轉(zhuǎn)出IEC104規(guī)約，送給新系統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置RCS9794B，轉(zhuǎn)發(fā)點表為中調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)點表。同時增加一路到集控通道，新遠動集控通道只上送改造后的新設(shè)備信號，老遠動集控通道上送未改造的設(shè)備信號。中調(diào)、網(wǎng)調(diào)“四遙”信息由新遠動轉(zhuǎn)發(fā)。該工作模式的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 老遠動將中調(diào)點表轉(zhuǎn)發(fā)新系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)模式優(yōu)點：通過遠動RCS9698H、RCS9794A管理機轉(zhuǎn)接的只有重要的開關(guān)刀閘信號，模型較小，且不涉及遙控，容易實現(xiàn)，運行可靠性高。

系統(tǒng)模式缺點：集控站需要增加一路通道，改造過程中需要將未改造設(shè)備和已改造設(shè)備分兩路通道送給集控站，增加了集控站的整體工作量。

1.3 遠動跨接新老監(jiān)控系統(tǒng)模式

首先集控遠動機RCS9698H及調(diào)度遠動機RCS9698H需對網(wǎng)絡(luò)配置情況進行調(diào)整，即對下通訊（接入站內(nèi)設(shè)備）使用RCS9698H遠動機第一塊CPU板，該CPU板同時接入新、老監(jiān)控系統(tǒng)站控層網(wǎng)絡(luò)；對上級調(diào)度通信使用第二塊CPU。隨著改造的實施，將調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)表中的老設(shè)備（IEC103模型）點表逐步替換為改造后的新設(shè)備（IEC61850模型）點表。

改造過程中，將未改造的老設(shè)備通過新遠動RCS9698H轉(zhuǎn)出IEC104規(guī)約，送給新系統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置RCS9794B，轉(zhuǎn)發(fā)點表為中調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)點表，這樣將新PCS9700監(jiān)控將具備監(jiān)視老設(shè)備功能。該工作模式的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

考慮這種模式的特殊性以及改造期間的安全性，需要南瑞繼保公司提前做好測試、驗證工作。

圖3 遠動跨接新老監(jiān)控系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)模式優(yōu)點：網(wǎng)、省調(diào)主站以及集控站可以直接采集完整的變電站信息，改造過程中新老設(shè)備點表的切換都由變電站遠動機完成；新監(jiān)控PCS9700系統(tǒng)通過新遠動RCS9698H、新系統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置RCS9794B采集未改造設(shè)備的基本信息（開關(guān)、刀閘位置），可完整顯示變電站實際運行狀況，有利于實現(xiàn)運行的實時監(jiān)控。

系統(tǒng)模式缺點：遠動對下同時接入IEC103和IEC61850兩種規(guī)約的設(shè)備，在實際應(yīng)用中較少采用，需在實施前予以測試、驗證。

通過對上述3種方案的分析可知，3種模式各有利弊，但第一種方案實施難度太大，第二種方案集控站工作量較大，第三種方案更為合理，500 kV羅坊變電站綜自系統(tǒng)改造采用了這一方案。

2 結(jié)論

對變電站現(xiàn)有綜自系統(tǒng)進行改造是解決其設(shè)備老化引起的故障頻發(fā)、以及系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)容量難以滿足當(dāng)前運行操作管理需求等問題的一種有效手段。本文對改造過程中的三種過渡方案進行分析，提出了“雙套系統(tǒng)并列運行，遠動跨接新老系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，運行監(jiān)屏以新系統(tǒng)為主，老系統(tǒng)為輔”的方案，保證了設(shè)備的平穩(wěn)過渡運行、調(diào)度和集控數(shù)據(jù)的正常接收，為綜自系統(tǒng)的改造提供了一種新思路。

[1]黃凱濤.220 kV變電站綜自系統(tǒng)改造的過渡方案探討[J].大眾科技，2011，（12）:117-119.

[2]霍建彬，吳國沛，黃欣.運行中的500kV變電站綜合自動化系統(tǒng)改造[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38（6）:133-136.

[3]李俊堂，廖海龍.500 kV變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)改造分析[J].湖南電力，2012，32（5）:56-57.

[4]游林輝.500 kV常規(guī)變電站綜自改造探討[J].機電信息，2010，（18）:115-116.

[5]郭蓉.運行中500kV變電站綜合自動化系統(tǒng)改造[J].科技資訊，2013，（22）:127-129.

[6]張水濤，李翀.變電站綜合自動化的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J].中國電力教育，2008.