對變電站綜合自動化系統(tǒng)調(diào)試現(xiàn)狀及發(fā)展方向的思考

劉世欣，樓書氫，梁 毅

(1.內(nèi)蒙古電力科學研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020;2.江西吉安供電公司，江西 吉安 343009;3.東北電網(wǎng)有限公司規(guī)劃評審中心，遼寧 沈陽 110000)

隨著地區(qū)電網(wǎng)的進一步發(fā)展和無人值班變電站的推廣，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的可靠性成為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，同時，電網(wǎng)的發(fā)展也對變電站綜合自動化系統(tǒng)的調(diào)試工作提出了更高的要求［1］。

某地區(qū)電網(wǎng)現(xiàn)有廠站39座，其中220 kV變電站5座，110 kV變電站24座，均為綜自站，所有變電站綜合自動化系統(tǒng)自投運以來，為該地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了重要的保障，此外，為適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展，滿足該地區(qū)無人值班變電站的運行與監(jiān)控需要，這些變電站的遠動信號已全部接入監(jiān)控中心OPEN3000自動化系統(tǒng)［2］。變電站綜合自動化系統(tǒng)的調(diào)試工作在整個變電站端遠動信號接入過程中的作用和地位就顯得非常重要。

1 調(diào)試目的及基本要求

變電站端自動化設(shè)備與變電站當?shù)睾笈_、集控中心及地調(diào)端SCADA系統(tǒng)之間進行的遠動調(diào)試，目的是使變電站的設(shè)備向這些系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與遠動信息數(shù)據(jù)庫一一對應(yīng)。調(diào)試過程中，要保證變電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，同時不降低供電可靠性，整個調(diào)試工作結(jié)束之后，集控中心及地調(diào)端要能夠?qū)崿F(xiàn)對該地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)所有變電站有效、可靠監(jiān)控。

2 調(diào)試現(xiàn)狀

目前該地區(qū)電網(wǎng)變電站綜合自動化系統(tǒng)遠動調(diào)試方法主要有以下3種:設(shè)備單獨停電調(diào)試、結(jié)合其它設(shè)備停電調(diào)試和不停電調(diào)試［1］。

2.1 設(shè)備單獨停電調(diào)試

設(shè)備單獨停電調(diào)試，是指一次設(shè)備退出運行，一、二次設(shè)備與自動化設(shè)備聯(lián)動進行遠動調(diào)試。整個調(diào)試方法過程大致如下:在遠動信息數(shù)據(jù)庫生成之后，遙信調(diào)試采用改變變電站內(nèi)相關(guān)設(shè)備的實際狀態(tài)，在監(jiān)控端 (當?shù)睾笈_機、監(jiān)控端、調(diào)度端)核對設(shè)備狀態(tài)是否與站內(nèi)實際情況一致;遙測調(diào)試則采用在變電站測控裝置中用試驗設(shè)備加入電壓、電流等模擬量，與監(jiān)控端核對相應(yīng)數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化;遙調(diào)與遙控調(diào)試采用在監(jiān)控端實際操作，觀察變電站內(nèi)控制對象是否發(fā)生相應(yīng)動作。

設(shè)備單獨停電調(diào)試的方法，可以一次連續(xù)完成所有調(diào)試內(nèi)容，且遠動信息數(shù)據(jù)庫能夠完全對應(yīng)，調(diào)試周期較短，但是由于需要將一次設(shè)備退出運行，設(shè)備的供電可靠性降低，主網(wǎng)設(shè)備的退出運行還會影響到供電企業(yè)的行業(yè)同業(yè)對標數(shù)據(jù)，調(diào)試工作量大［3］。該方法比較適用于新建變電站或新增間隔，以及允許退出運行的變電設(shè)備。

2.2 結(jié)合設(shè)備其它停電機會調(diào)試

變電站綜合自動化系統(tǒng)的遠動調(diào)試并不局限于新建變電站或新增間隔，有時候運行中的設(shè)備也需要進行遠動調(diào)試。如變電運行管理體制的調(diào)整，變電站進行無人值班化的改造，增加遙信、遙測信息和遙控對象，甚至變電站內(nèi)自動化設(shè)備自身的改造等。

目前該地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)無人值班的變電站在接入監(jiān)控中心自動化系統(tǒng)的工作過程中，由于運行中的設(shè)備停電困難，為滿足運行與監(jiān)控的需要，僅安排少數(shù)間隔停電，或結(jié)合設(shè)備停電機會進行遠動調(diào)試，調(diào)試方法與設(shè)備單獨停電相同，雖然工作量大為減少，但整個調(diào)試周期往往會比較長。

2.3 不停電調(diào)試

如果變電站某些重要的間隔不允許停電或運行中的設(shè)備停電非常困難，無法進行停電調(diào)試，則可以考慮采用不停電調(diào)試的方法。

不停電調(diào)試需要采用更多的技術(shù)手段，并在做好各項安全措施的前提下進行。監(jiān)控中心自動化系統(tǒng)在實際接站過程中，為滿足運行與監(jiān)控的需要，遠動調(diào)試在抽測的基礎(chǔ)上，增加了遙控報文比對的改進遙控調(diào)試方法，該方法顯著加快了監(jiān)控中心工程建設(shè)的進度，有效地提高了效率［3］。遙測調(diào)試則基本利用變電站動態(tài)數(shù)據(jù)變化進行。

遙信調(diào)試除需要做好各項安全措施外，還要參考設(shè)計圖紙，熟悉現(xiàn)場實際接線情況，在現(xiàn)場短接或解開設(shè)備位置輔助接點來模擬設(shè)備狀態(tài)的改變，但這種調(diào)試方法需要冒很大的安全風險，設(shè)備的安全可靠運行不能得到保障，而且工作量很大。

不停電調(diào)試方法可以避免運行設(shè)備的停電，提高供電可靠性，但需要做好系統(tǒng)全面的安全措施。

2.4 現(xiàn)行調(diào)試方法存在的問題

通過以上對現(xiàn)有調(diào)試方法的介紹，該地區(qū)電網(wǎng)變電站綜合自動化系統(tǒng)遠動調(diào)試方法的優(yōu)缺點比較如表1所示。

設(shè)備單獨停電調(diào)試，降低了設(shè)備供電可靠性，比較適用于新建變電站或新增間隔，以及允許退出運行的變電設(shè)備。而已經(jīng)投運的變電站某些重要的間隔一般不允許停電，其中220 kV變電站的主變或者220 kV線路出線間隔停電申請還需要上一級調(diào)度部門批準。同時，對線路申請停電還會對供電公司的售電量造成損失，而且主網(wǎng)設(shè)備的退出運行會影響到供電企業(yè)的行業(yè)同業(yè)對標數(shù)據(jù)［3］。

結(jié)合設(shè)備其它停電機會調(diào)試，雖然減少了停電次數(shù)，調(diào)試工作量也相對較少，但整個變電站的調(diào)試周期過長，效率很低。

不停電調(diào)試方法雖然避免了將設(shè)備停電進行調(diào)試帶來的售電量損失和行業(yè)同業(yè)對標數(shù)據(jù)的影響，且對變電站的調(diào)試效率有一定程度的提高，但是整個調(diào)試過程工作量大，采取的安全措施多，安全風險也比較高。

對于變電站已經(jīng)投運的設(shè)備，無論以上哪種調(diào)試方法，都存在一定的問題，而且這些調(diào)試方法還沒有考慮監(jiān)控端與繼電保護設(shè)備之間的串行通信調(diào)試，對于繼電保護設(shè)備的調(diào)試甚至還需要將相應(yīng)的保護短時退出運行，這些都極大地影響設(shè)備的可靠工作和電網(wǎng)的安全運行。為改善變電站綜合自動化系統(tǒng)調(diào)試工作，確保遠動信息的一一對應(yīng)，在實際變電站端遠動信號接入工作過程中，采用了與轉(zhuǎn)發(fā)地調(diào)主站端自動化系統(tǒng)完全一致的遠動信息表。

3 調(diào)試工作的改進建議及發(fā)展方向

3.1 對目前調(diào)試工作的改進建議

變電站綜合自動化系統(tǒng)遠動調(diào)試主要包括以下項目［4］:

a． 測試各組成元件的主要運行技術(shù)性能;

b． 檢查所有保護裝置、安全自動裝置、交流采樣系統(tǒng)通道平衡性及精確度;

c． 校驗保護裝置、操作箱、電壓切換箱以及監(jiān)控單元內(nèi)部繼電器;

d． 檢查保護裝置開入量及開出量;

e． 監(jiān)控系統(tǒng)測控裝置及計量精度測試;

f． 保護裝置、安全自動裝置以及直流系統(tǒng)等與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調(diào);

g． 變電站端與各調(diào)度端的信息遠傳測試;

表1 變電站綜合自動化系統(tǒng)遠動調(diào)試方法比較

h． 保護裝置的整組試驗和保護裝置的整組特性試驗的調(diào)試。

其中，最后一項是調(diào)試的重點項目，包括檢查有關(guān)整個二次回路的設(shè)計以及接到保護裝置的電壓互感器、電流互感器二次回路極性是否正確，與保護裝置相互協(xié)調(diào)配合等。調(diào)試過程中，應(yīng)在連接電壓互感器、電流互感器二次電纜的入口端子上通以模擬試驗電壓及電流，進行必要的保護動作，直接操作斷路器的跳閘試驗。

目前運行中的監(jiān)控中心OPEN3000自動化系統(tǒng)，已經(jīng)接入該地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)所有無人值班變電站，但是幾乎全部的無人值班變電站都是在運行的情況下接入監(jiān)控中心OPEN3000自動化系統(tǒng)，后期僅安排了少數(shù)停電計劃和一部分遠動調(diào)試試驗，只有少數(shù)幾個廠站因為后期進行了全站綜自改造，才有針對性地進行了變電站端自動化設(shè)備遠動調(diào)試的全部工作。

由于是第一次開展全網(wǎng)無人值班變電站和地區(qū)電網(wǎng)監(jiān)控中心建設(shè)，加之目前一些運行中的變電站并不是按照無人值班變電站模式設(shè)計和建設(shè)，在實際運行維護和檢修工作中，除進一步加強目前調(diào)度自動化、檢修繼保等各專業(yè)間的溝通和協(xié)調(diào)外，還需要充分考慮到電網(wǎng)內(nèi)變電站自動化設(shè)備的自身技術(shù)條件，并在今后的變電站綜合自動化系統(tǒng)改造中逐步解決這些問題，最終完全實現(xiàn)全地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)變電站的無人值班。

3.2 調(diào)試工作的發(fā)展方向

該地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)現(xiàn)有無人值班變電站采用得較為廣泛的自動化設(shè)備，以國電南自廠家產(chǎn)品為例，自動化設(shè)備的一部分不停電調(diào)試功能已經(jīng)比較完備，其中遙信調(diào)試和遙控調(diào)試已經(jīng)基本可以滿足調(diào)試需要。

此外，由于是第一次嘗試不停電調(diào)試，上述調(diào)試功能的實現(xiàn)和完善也是在一定的條件下才能滿足。遙控調(diào)試方法實施前，詳細核實變電站向監(jiān)控中心自動化系統(tǒng)及調(diào)度主站自動化系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的遙控點表，確認表中所列的變電站內(nèi)所有一次設(shè)備開關(guān)及其遙控點號一一對應(yīng)。遙信調(diào)試除需要做好各項安全措施外，還要參考設(shè)計圖紙，熟悉現(xiàn)場實際接線情況，才能夠在現(xiàn)場短接或解開設(shè)備位置輔助接點來模擬設(shè)備狀態(tài)的改變。由于該地區(qū)調(diào)度自動化系統(tǒng)主站端已在廠站投運前做過全站的遠動調(diào)試，在監(jiān)控中心OPEN3000自動化系統(tǒng)建設(shè)及電網(wǎng)內(nèi)無人值班變電站的系統(tǒng)接入工作中采用了與地調(diào)主站自動化系統(tǒng)完全一致的遠動信息表［2］［5］。這樣既可以方便監(jiān)控中心主站系統(tǒng)的維護，也考慮到了監(jiān)控中心的實際運行與監(jiān)控的需要，完成了監(jiān)控中心自動化系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡。

如果不需要變電站端設(shè)備退出運行就可以模擬遠動調(diào)試的仿真功能，在變電站內(nèi)測控裝置和保護裝置上的應(yīng)用將會大大縮短遠動調(diào)試的時間，減輕自動化人員的勞動強度，同時解決了進行遠動調(diào)試需要停電的困難。在監(jiān)控中心OPEN3000自動化系統(tǒng)建設(shè)及地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)無人值班變電站的系統(tǒng)接入工作過程中，針對變電站端大量投入運行的自動化設(shè)備不完全具備在一次變電設(shè)備不退出運行即可進行遠動調(diào)試的在線仿真模擬調(diào)試功能，為改進調(diào)試方法和提高遠動調(diào)試的工作效率，進一步增加或完善其模擬調(diào)試功能是一個不錯的選擇。

此外，在今后的變電站綜合自動化系統(tǒng)改造工程中，在全站自動化系統(tǒng)及設(shè)備的選用上，最好選用同一個廠家的產(chǎn)品，可以便于日后變電站綜合自動化系統(tǒng)的檢修和維護。同時，后臺機監(jiān)控系統(tǒng)的軟件備份工作需要重視，備份需要隨著變電站設(shè)備的變更及時更新，并且妥善保存［6］。

4 結(jié)束語

對某地區(qū)電網(wǎng)變電站綜合自動化系統(tǒng)遠動調(diào)試方法做了介紹，并進行了各種方法的優(yōu)缺點比較。針對目前該地區(qū)電網(wǎng)變電站綜合自動化系統(tǒng)遠動調(diào)試現(xiàn)狀，提出了對目前調(diào)試工作的改進建議，同時，也對變電站綜合自動化系統(tǒng)遠動調(diào)試的發(fā)展方向進行了展望。

［1］ 嚴浩軍．變電站自動化設(shè)備對點調(diào)試方法探討 ［J］．浙江電力，2009，28(4):28－30．

［2］ 樓書氫，彭哲續(xù)．吉安地調(diào)自動化系統(tǒng)的安全運行和容災(zāi)備份建設(shè)探討［J］．華中電力，2010，23(5):72－74.

［3］ 張承海．集控站遙控試驗方法的改進［J］．供用電，2010，27(2):33－35．

［4］ 張引華．變電站自動化系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試及完善措施［J］．供用電，2009，26(3):39－41.

［5］ 樓書氫，林 梅，傅 裕，等．CDT規(guī)約及其在吉安地調(diào)自動化中的應(yīng)用［J］．華中電力，2010，23(3):35－38．

［6］ 方 汀，王 寬，陳佑?。冸娬揪C合自動化系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試若干問題闡述 ［J］．電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38(3):118－121.