智能變電站調(diào)試技術(shù)問題研究

李虹 張愷

摘 要：變電技術(shù)是一項(xiàng)十分復(fù)雜、綜合性較強(qiáng)的系統(tǒng)工程，智能變電站二次系統(tǒng)是智能變電站運(yùn)行的重要組成部分，在某種程度上直接影響著智能變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。其中智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試是調(diào)試實(shí)踐中不可分割的重要環(huán)節(jié)，必須立足于實(shí)際，合理選擇與科學(xué)規(guī)劃生產(chǎn)組織，保證每個(gè)設(shè)備調(diào)試環(huán)節(jié)有序進(jìn)行。最大程度地保證智能變電站設(shè)備的安全性與持久性，使智能變電站在航行中更加安全、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：智能變電站；調(diào)試技術(shù)；問題研究

1智能變電站的設(shè)計(jì)架構(gòu)及其特點(diǎn)

1.1智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)架

信息的采集、傳輸、處理和輸出是只能變電站的四大功能。因此，這四大模塊要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。而當(dāng)前智能變電站的建設(shè)必須滿足以上四大功能。在國(guó)際通行的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中，明確列出了以上四大模塊中各接口的標(biāo)準(zhǔn)，并要求按照以上標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)智能變電站的需求。智能變電站要求所有設(shè)備均為智能化，這也是確保智能變電站得以實(shí)施的前提。智能設(shè)備之間的傳輸已經(jīng)從二次電纜的傳統(tǒng)傳輸模式更改為網(wǎng)絡(luò)通信方式，這類通信費(fèi)方式具有即時(shí)性、共享性、可靠性等特點(diǎn)。智能變電站的基本架構(gòu)體系主要由站控層、間隔層、過程層3個(gè)部分組成，各層之間采用以太網(wǎng)、GPS和光纜等方式連接。

1.2智能變電站的主要優(yōu)勢(shì)特征

1.2.1信息交互網(wǎng)絡(luò)化。在智能變電站中，往常的電磁型互感器已經(jīng)被淘汰，電子互感器已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用，電子互感器的優(yōu)點(diǎn)是能耗低、效率高，而其它模塊裝置已經(jīng)演變成為邏輯功能模塊，不再負(fù)責(zé)信息的傳遞，減少了設(shè)備的壓力，提升了設(shè)備的運(yùn)行效率。

1.2.2設(shè)備操作智能化。

當(dāng)前，智能變電站的斷路器已經(jīng)歷經(jīng)了多次演變。而以為電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的控制回路壹基金那個(gè)成為主流的斷路器，智能斷路器系統(tǒng)主要包含控制單元、智能接口、控制軟件三大部分組成。該智能斷路器中嵌入電壓以及電流變換器，代替了傳統(tǒng)的機(jī)械式輔助和開關(guān)，讓斷路器變得智能化。

1.2.3設(shè)備檢修狀態(tài)化。

對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)，必須確定設(shè)備有效的運(yùn)行監(jiān)測(cè)。通過檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，確定檢修時(shí)間和檢修項(xiàng)目。

2智能變電站存在的問題

隨著智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的不斷投入，智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試過程暴露出許多重要的共性問題，現(xiàn)總結(jié)如下：

2.1時(shí)間同步問題

對(duì)于智能變電站，電壓、電流數(shù)據(jù)必須同步采樣。對(duì)于采樣不同間隔合并單元的數(shù)據(jù)尤其如此，特別是500kV部分可能出現(xiàn)電壓和電流從不同合并單元采集的情況，若電流合并單元和電壓合并單元對(duì)時(shí)有誤差，就會(huì)導(dǎo)致電壓電流角度不對(duì)，有功無功計(jì)算錯(cuò)誤。

2.2合并單元配置和精度問題

由于智能變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)大都來源于合并單元，保護(hù)和測(cè)控是采用不同的計(jì)算輸出級(jí)，母線保護(hù)、線路保護(hù)等保護(hù)裝置必須配置保護(hù)級(jí)輸出，測(cè)控裝置和電能量計(jì)量表計(jì)必須配置計(jì)量級(jí)別輸出。如果配置錯(cuò)誤，通常無法利用帶電測(cè)試檢查出錯(cuò)誤。

2.3網(wǎng)絡(luò)通信問題

在變電站SCD配置時(shí)，它們都是獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)配置。通常出現(xiàn)地址、端口一字之差，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不通，工作白做等等。

2.4檢修機(jī)制一致性問題

智能化變電站，由于共用合并單元和智能終端等過程層設(shè)備，裝置檢修時(shí)，檢修壓板只能就地操作，當(dāng)壓板投入時(shí)，表示該裝置處于檢修狀態(tài)，裝置繼續(xù)發(fā)送GOOSE和SV報(bào)文的TEST位置位，同時(shí)接收裝置將與自身檢修壓板狀態(tài)比較，只有一致時(shí)，才作為有效處理，否則無效處理。因此常常發(fā)生在智能變電站因壓板不一致，導(dǎo)致保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)錯(cuò)誤的問題。

3現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的重點(diǎn)和試驗(yàn)方法

3.1現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的主要內(nèi)容

智能變電站在變電技術(shù)、配置、電器元件等方面都有所改進(jìn)和優(yōu)化，因此，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的內(nèi)容也有所變化。由于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是在實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境中進(jìn)行，能夠模擬實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，因此，調(diào)試結(jié)果能夠真實(shí)反映變電站的情況。但是，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求較高，且調(diào)試運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，才能系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)變電站存在的各種問題。

3.2自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

3.2.1遠(yuǎn)動(dòng)裝置調(diào)試

在集控站的實(shí)驗(yàn)中，就必然有一些項(xiàng)目需要集中起來，而遠(yuǎn)動(dòng)裝置是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目集中的核心部件。所以，凡是本站有需要轉(zhuǎn)發(fā)的項(xiàng)目，都必須通過遠(yuǎn)動(dòng)裝置，將位于底層的一些數(shù)據(jù)庫(kù)資料通過內(nèi)部通信的方式轉(zhuǎn)移給相關(guān)的集控站。集控站在接收到相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)信號(hào)后，會(huì)將該信號(hào)放置在系統(tǒng)指定的位置上，并執(zhí)行項(xiàng)目試驗(yàn)。且只有在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)成功后，才會(huì)將這些項(xiàng)目還原到原來的地方，不影響項(xiàng)目的正常實(shí)驗(yàn)。

3.2.2五防系統(tǒng)調(diào)試

五防系統(tǒng)主要是用于確保人機(jī)交互能夠順利實(shí)施的系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)于測(cè)試的準(zhǔn)確性有著決定性的關(guān)系。因而，五防系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的一個(gè)分支，得到了廣泛的重視。五防系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成。五防服務(wù)器：該服務(wù)器主要用于存儲(chǔ)操作預(yù)演的相關(guān)內(nèi)容，并且能夠通過相關(guān)軟件來驗(yàn)證預(yù)演內(nèi)容的正確與否。五防分系統(tǒng)：主要是調(diào)用五防服務(wù)器的相關(guān)內(nèi)容，并進(jìn)行相關(guān)操作的預(yù)演。當(dāng)相關(guān)操作滿足預(yù)演要求后，在邏輯通過驗(yàn)證的情況下，系統(tǒng)提升五防成功；繁殖，如果邏輯沒有通過驗(yàn)證，或者后臺(tái)演示不成功，也無法獲得五防成功的提示。

3.3網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用

智能變電站主要是在通信技術(shù)上得到了較大的改變，從過去的光纜傳輸，到現(xiàn)在以太網(wǎng)和光纖傳遞，這是電力技術(shù)史上的一次偉大壯舉。因此，改變后的智能變電站，運(yùn)用現(xiàn)代化的通信工具，可以得到GOOSE報(bào)文，從而獲取到系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)情況，這也就解決了數(shù)據(jù)傳輸中遇到的各種問題，這對(duì)系統(tǒng)的分析也有著十分重要的作用，為智能變電站的發(fā)展添磚加瓦。

3.4原始報(bào)文分析

常規(guī)變電站的調(diào)試，往往可以通過萬用表來找出系統(tǒng)可能存在的故障點(diǎn)，并分析故障發(fā)生原因。但是，智能變電站就必須采用網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析儀的方式進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)橹悄茏冸娬疽话悴捎玫氖菙?shù)字信號(hào)，該類信號(hào)無法通過萬用表找出問題。雖然報(bào)文分析儀能夠查出故障存在的問題，但是部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸并沒有組網(wǎng)，也就無法查看報(bào)文的相關(guān)內(nèi)容。如在檢測(cè)瀘定站的35kV電壓等級(jí)時(shí)，并沒有對(duì)系統(tǒng)自帶的SV傳輸組網(wǎng)，現(xiàn)場(chǎng)無法通過網(wǎng)絡(luò)傳輸報(bào)文。為此，人們擬定采用網(wǎng)絡(luò)抓包工具抓取報(bào)文內(nèi)容，然后現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員通過查閱原始報(bào)文的相關(guān)內(nèi)容就可以獲得發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)的方法。

結(jié)束語

開展調(diào)試技術(shù)在智能變電站二次系統(tǒng)的應(yīng)用的全面研究，智能變電站設(shè)備系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)是智能變電站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)與前提，智能變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性直接影響著智能變電站航行狀況，因此，必須做好智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試工程。開展調(diào)試技術(shù)在智能變電站二次系統(tǒng)的應(yīng)用的全面研究，實(shí)現(xiàn)我國(guó)智能變電站在良好的智能變電站二次系統(tǒng)應(yīng)用狀態(tài)下的全面運(yùn)轉(zhuǎn)，可以有效的提升我國(guó)智能變電站的整體生產(chǎn)水平，為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)事業(yè)的良好發(fā)展奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)和提供強(qiáng)大的發(fā)展推動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

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[2]胡舜.智能變電站中壓電力系統(tǒng)智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試工藝的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢理工大學(xué)，2017.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司）