二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用研究

張泉林

（廣東省輸變電工程公司，廣州 510160）

0 引言

2011年~2015年是依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)規(guī)劃中全面對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的過程。在對(duì)電網(wǎng)的進(jìn)一步建設(shè)中，整個(gè)電網(wǎng)采取以信息數(shù)字化、數(shù)據(jù)共享化以及通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化為導(dǎo)向，自主地做好收集信息、測(cè)量、以及監(jiān)測(cè)等工作，智能變電站中所采用的二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的構(gòu)成是非常復(fù)雜的，它包括很多個(gè)裝置組成，例如智能終端、測(cè)控裝置、故障錄波裝置、在線監(jiān)測(cè)裝置和其他的電子設(shè)備?！笆濉逼陂g所提出的全面建設(shè)智能變電站的提議，在很大程度上不僅促進(jìn)了變電站和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)也為進(jìn)一步完成智能電網(wǎng)奠定了深厚的根基。

1 智能變電站的簡(jiǎn)要介紹

1.1 智能化變電站特征

智能化變電站二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)旨在取得數(shù)字化效果，并且能夠集成所搜取的各種數(shù)據(jù)信息，優(yōu)化和整合那些相對(duì)分散的裝置，最終完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)通信的共享，并且在線完成對(duì)數(shù)據(jù)信息地分析與決策，實(shí)現(xiàn)智能化變電站設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)，從而可以及時(shí)地獲取智能化變電站運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)和出現(xiàn)問題時(shí)的故障信息。

1.2 二次系統(tǒng)所具備的特征

智能化變電站中運(yùn)用的二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)具有高度集成、自動(dòng)控制和在線反饋與決策的特征。首先來介紹一下高度集成特征，它是對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的全面介紹，使用無縫連接通信技術(shù)把智能化變電站和控制中心連接在一起，并且做到全面的對(duì)數(shù)字進(jìn)行采集，從而減少了工作人員的維護(hù)工作等；其次是二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的自動(dòng)控制特征，因?yàn)橥瓿闪藢?duì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集，使得本來凌亂的數(shù)據(jù)在經(jīng)過二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的整理之下，得以全方位的整合。

最后一個(gè)特征是在線反饋和決策，由于在該技術(shù)之下對(duì)數(shù)據(jù)采取在線監(jiān)測(cè)和反饋的方法，這一特征使得電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行狀態(tài)得以有效地直接反映出來，做到及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋和決策。

2 二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)在智能變電站中運(yùn)行的流程

因?yàn)槎蜗到y(tǒng)調(diào)試所面向的對(duì)象比較多，而且這項(xiàng)技術(shù)本身就比較復(fù)雜，只有展開全面地調(diào)試，才能夠更高效地啟動(dòng)并運(yùn)行變電站[1]。二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)在智能變電站中運(yùn)行的具體流程如圖1所示。接下來對(duì)主要的流程進(jìn)行簡(jiǎn)要地介紹。

圖1 智能變電站二次系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程圖Fig.1 Intelligent substation secondary system fl ow charts

2.1 出廠驗(yàn)收

出廠驗(yàn)收指的是在二次系統(tǒng)集成商處檢驗(yàn)設(shè)備的硬件、功能以及可靠性等方面的內(nèi)容。但是在驗(yàn)收之前要滿足下面兩個(gè)條件：首先是在系統(tǒng)集成商根據(jù)配置要求的前提下，初步做好軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成的工作；其次是系統(tǒng)集成商在出廠驗(yàn)收前要完成對(duì)模擬測(cè)試環(huán)境的構(gòu)造，同時(shí)編寫相關(guān)的技術(shù)資料。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)裝置功能調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)裝置功能調(diào)試是指對(duì)所有二次設(shè)備和裝置進(jìn)行功能以及性能等方面的測(cè)試，比如交換機(jī)收發(fā)功率測(cè)試和測(cè)控裝置的同期功能測(cè)試。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)功能調(diào)試

它指的是系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和整組傳動(dòng)，在對(duì)上一個(gè)步驟的工作做完之后再開始進(jìn)行這一過程。除此之外，簡(jiǎn)要地介紹一下現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)性能調(diào)試，它和現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)功能調(diào)試的不同之處在于它主要是對(duì)智能變電站中的裝置的系統(tǒng)性能進(jìn)行檢查和測(cè)試。

2.4 系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)試

它一般情況下是在對(duì)整組傳動(dòng)進(jìn)行檢查，待其合格之后，同時(shí)又完成有關(guān)部門驗(yàn)收后的情況下才能夠進(jìn)行。它是用來檢驗(yàn)智能變電站在實(shí)際帶電運(yùn)行的狀況下能不能穩(wěn)定地工作。在這一步驟中，因?yàn)槿狈ΤＲ?guī)的電流電壓對(duì)電纜進(jìn)行二次連接，導(dǎo)致不能用第三方的表計(jì)保護(hù)裝置的相量校核。

3 110kV智能化變電站二次系統(tǒng)調(diào)試的運(yùn)用

3.1 變電站保護(hù)裝置的調(diào)試

在智能變電站的保護(hù)裝置中，一般情況下是由變電站中的G00sE網(wǎng)來保護(hù)并且檢測(cè)變電站中智能終端對(duì)傳輸保護(hù)裝置信號(hào)的啟動(dòng)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)變電站中的保護(hù)驗(yàn)證裝置，對(duì)輸出信號(hào)的及時(shí)性和正確性加以保護(hù)[2]。用G00sE網(wǎng)作為檢驗(yàn)的手段是因?yàn)樗梢詼?zhǔn)確地檢驗(yàn)出每一個(gè)信號(hào)，甚至能夠確切地檢測(cè)出每一個(gè)點(diǎn)。在檢查和監(jiān)測(cè)調(diào)試電壓與電流的時(shí)候，二次系統(tǒng)調(diào)試能夠有效地保證電壓模擬輸入方式、光數(shù)字信號(hào)和裝置電流量之間平穩(wěn)有秩序地更替。光數(shù)字測(cè)試儀可以沒有任何差錯(cuò)地檢測(cè)出保護(hù)裝置人口中的變電站裝置結(jié)果，但是，因?yàn)楫?dāng)前情況下，光數(shù)字保護(hù)監(jiān)測(cè)儀器普遍情況下所檢測(cè)出來的信號(hào)是不確定的，它不能精確地確定采樣精確度，所以光數(shù)字監(jiān)測(cè)儀器只能在無跨間隔和儀表二次設(shè)備保護(hù)中才能夠得以有效應(yīng)用[2]。針對(duì)當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)而言，對(duì)于變壓器差動(dòng)保護(hù)和母線保護(hù)等裝置，可以利用原本的方式保護(hù)測(cè)試儀，從而有效地完成電壓數(shù)字化輸入和電流信號(hào)輸入。

3.2 二次回路調(diào)試

一般情況下普遍使用光纖以太網(wǎng)對(duì)智能化變電站進(jìn)行檢測(cè)。所以對(duì)光纖以太網(wǎng)連接安全程度地檢查和測(cè)試可以通過從誤碼率、光纖網(wǎng)絡(luò)通信是否正常和光纖頭的清潔度等方面入手，在對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行檢測(cè)的過程中，網(wǎng)絡(luò)分析儀有利于更好地對(duì)二次回路進(jìn)行檢測(cè)[3]。主要由sV網(wǎng)，GOOSE網(wǎng)和MMs網(wǎng)這3種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的智能化變電站，它們主要分布在變電站中的監(jiān)視系統(tǒng)中，它們能夠即時(shí)地對(duì)變電站中的很多信息進(jìn)行合理地分析和監(jiān)測(cè)，從而可以精確且迅速地查詢特殊故障點(diǎn)與信息位置，同時(shí)在間隔層與過程層配備大量的交換機(jī)，一旦任何一臺(tái)交換機(jī)出現(xiàn)問題，都會(huì)使得間隔保護(hù)失去它自身的作用從而引發(fā)安全事故，所以保證每一臺(tái)交換機(jī)安全是至關(guān)重要的。

3.3 繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試

經(jīng)過事先對(duì)各種典型問題所進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試主要是對(duì)裝置的功能進(jìn)行檢查。在對(duì)傳統(tǒng)的變電站采取繼電保護(hù)裝置現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的時(shí)候，只要從電纜中向繼電保護(hù)裝置信號(hào)輸入端輸入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的信號(hào)，就能夠?qū)ΡＷo(hù)裝置技術(shù)性能進(jìn)行檢驗(yàn)。要是現(xiàn)場(chǎng)的條件足夠，而且配備的比較完善，則能夠直接帶動(dòng)開關(guān)來保護(hù)傳動(dòng)，同時(shí)也可以擴(kuò)大考察的范圍。

3.4 系統(tǒng)一體化調(diào)試

在智能化變電站中進(jìn)行功能檢查試驗(yàn)，首先在設(shè)備接入電源之后，檢查設(shè)備和裝置的電流、電壓、相位是否符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要核對(duì)以下線路對(duì)端以及站內(nèi)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；記錄監(jiān)控系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)記錄系統(tǒng)主機(jī)等的負(fù)載率。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，建設(shè)智能化變電站是大勢(shì)所趨，是當(dāng)前電力市場(chǎng)的主要發(fā)展趨勢(shì)。智能變電站不僅是電網(wǎng)發(fā)展過程中的要點(diǎn)，也在智能電網(wǎng)擔(dān)任了重要支點(diǎn)的地位，在進(jìn)一步建設(shè)電網(wǎng)緊緊牽動(dòng)著二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)目標(biāo)的發(fā)展，所以在智能變電站中運(yùn)用二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)更有必要。但是，在運(yùn)用二次調(diào)試技術(shù)時(shí)必須要嚴(yán)格按照行業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)，從整體出發(fā)，逐步穩(wěn)健地提升變電站的運(yùn)行效率。本文闡述了二次系統(tǒng)調(diào)試的主要流程以及二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)在110kV智能化變電站中的運(yùn)用，是為了能夠進(jìn)一步弄清楚智能變電站的整體結(jié)構(gòu)，在最大程度上地體現(xiàn)二次系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而使得智能變電站今后的發(fā)展能夠更協(xié)調(diào)，系統(tǒng)運(yùn)行地更穩(wěn)定。

[1]姜振超,劉明忠.智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)級(jí)調(diào)試方法探討[J].四川電力技術(shù),2012(35):1-4.

[2]袁偉,向德余.試探智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試[J].中國(guó)電子商務(wù),2014,11:96-98.

[3]紀(jì)綠泓.智能化變電站二次系統(tǒng)的應(yīng)用及調(diào)試[J].中國(guó)電力教育,2012,12:45-46.