D5000系統(tǒng)的變電站綜自調(diào)試試驗系統(tǒng)方案與問題分析

楊俊哲

（內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司烏海電業(yè)局,內(nèi)蒙古 烏海 016000）

為了滿足新一代智能電網(wǎng)的安全高效運行要求，部分變電站開始逐漸應用起D5000型系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺，但是，由于應用經(jīng)驗不足，尚未形成成熟的系統(tǒng)應用模式，所以在變電站的綜合自動化調(diào)試試驗中，該系統(tǒng)的試驗方案仍舊需要梳理，并對其中存在的部分問題進行探討分析。

1 D5000系統(tǒng)的變電站綜自調(diào)試試驗系統(tǒng)方案內(nèi)容

1.1 試驗環(huán)境搭建

該系統(tǒng)的變電站綜自調(diào)試試驗工作需要在一定的硬件設(shè)備與軟件內(nèi)容支持下進行，主要包括地調(diào)度主站模擬系統(tǒng)與變電站自身所擁有的自動化模擬系統(tǒng)，且需要二者之間建立起101、104規(guī)約通信，以問題重演的形式進行調(diào)試試驗。其中，地調(diào)度主站模擬系統(tǒng)是以地調(diào)主站系統(tǒng)為基礎(chǔ)開發(fā)出的模擬系統(tǒng)，因此，具備其典型構(gòu)造并擁有基礎(chǔ)功能，可通過RS-232數(shù)字接口與10M/100M以太網(wǎng)接口（RJ45）與后者進行多項操作，如遙控、遙調(diào)、關(guān)聯(lián)對應遙測點等，并獲取其中信息，以此提供地調(diào)度主站的功能作用，避免有地調(diào)度主站無法親自參與調(diào)試試驗所帶來的難題。而變電站自動化模擬系統(tǒng)雖同樣是一個模擬平臺，但主要應用方向卻有所不同，即對變電站自動化的實際運行情況進行模擬，發(fā)現(xiàn)其中所存問題，并在系統(tǒng)正式投入使用前進行解決或緩解，該系統(tǒng)主要包括后分、測控、保護、網(wǎng)絡(luò)、對時和遠動6大部分，每部分分別對應一個功能作用，如后臺部分幫助操作員實現(xiàn)系統(tǒng)操作，包括開關(guān)刀閘等，測控部分則主要用于實現(xiàn)測遙、遙信與遙控三大功能，該部分有測控裝置與規(guī)約轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。各部分之間互相獨立又互相聯(lián)結(jié)，唯有為其提供充足的試驗環(huán)境，才能夠使系統(tǒng)各部分共同作用，達到完成變電站綜自調(diào)試目的。

以內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司某局為例，該局下屬各變電站單位在進行D5000系統(tǒng)的試驗環(huán)境準備工作時，均充分尊重試驗中所需要進行的各項準備，不畏困難，在試驗開始前配備了測控裝置4臺以及主變保護裝置、線路保護裝置等相關(guān)設(shè)備，使系統(tǒng)試驗在充分的客觀條件下開展工作，完全符合系統(tǒng)試驗的試驗環(huán)境要求，是試驗結(jié)果的有力保障。

1.2 試驗內(nèi)容規(guī)劃

在了解利用D5000系統(tǒng)自身內(nèi)容以及以該系統(tǒng)為基礎(chǔ)開展變電站綜自調(diào)試試驗所需要搭建的試驗環(huán)境后，需要對實際試驗內(nèi)容進行相應規(guī)劃，通過完整、有序的試驗內(nèi)容規(guī)劃完成相應的調(diào)試試驗。具體而言，該試驗項目可分為以下幾個部分。

第一是雪崩試驗，該試驗以子站與主站之間的通信模擬為基礎(chǔ)，利用子站發(fā)送遙信變位的方式觀測主站畫面的內(nèi)容顯示以及報告時間，隨后由子站發(fā)送遙測越限，再由主站再次觀測相同內(nèi)容，以此達到測試應用軟件性能的目的。第二是調(diào)度自動化系統(tǒng)IEC60870標準通信規(guī)約一致性試驗，內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司某局下屬各變電站均采用此規(guī)約進行調(diào)度自動化系統(tǒng)與變電站自動化系統(tǒng)之間的通訊連接，該規(guī)約雖一方面具有靈活、簡單、經(jīng)濟等優(yōu)勢，被眾多變電站所廣泛采用，但另一方面，也因此類優(yōu)勢使得規(guī)約可定制向不足，為信息接入造成一定麻煩，所以要進行一定的一致性測試，使其符合當?shù)氐貐^(qū)實際，具體要求包括RJ45或光纖接口、IEEE802.3的物理要求、2404端口號、啟/停用傳輸機制應用等傳輸要求以及ASDU格式、初始化過程等應用層要求。第三是調(diào)度自動化相關(guān)產(chǎn)品準入質(zhì)量測試及第三方軟件試驗，該試驗內(nèi)容技術(shù)性較弱、試驗難度較低，主要是對相關(guān)硬件技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量以及相關(guān)應用軟件的使用情況進行試驗，其中包括天文鐘、UPS、KVM矩陣等內(nèi)容，在運行測試時，應著重注意其是否能夠在長時間范圍內(nèi)正常運行，質(zhì)量標準是否符合國家相應行業(yè)規(guī)范，且在測試中，為保證測試結(jié)果的準確性，還應利用專業(yè)軟件測試工具對第三方軟件的功能、接口、穩(wěn)定性等方面性能進行測試，保障其能夠充分滿足系統(tǒng)運行要求。第四是變電站自動化設(shè)備入網(wǎng)試驗，入網(wǎng)試驗是該調(diào)試工作的最后一項內(nèi)容，主要目的是為保障即將投入使用的基礎(chǔ)系統(tǒng)能夠符合電網(wǎng)需求以及地方性企業(yè)標準，目前普遍利用校驗儀與測試儀進行相關(guān)測試，測試內(nèi)容包括測控、遠動設(shè)備的遙測精度測試、各種規(guī)約測試等。

2 D5000系統(tǒng)的變電站綜自調(diào)試試驗中的問題分析

2.1 遠動機報文卡頓問題分析

在D5000系統(tǒng)的實際投入使用過程中，曾出現(xiàn)報文卡頓問題，即在地調(diào)主站接收到7幀報文后出現(xiàn)了10秒左右的等待時間，對變電站的相關(guān)工作帶來了較大負面影響。為避免此類問題再次發(fā)生，應在系統(tǒng)的綜自調(diào)試試驗過程中進行調(diào)整，進而進行規(guī)避，具體做法為以101、104規(guī)約通信的形式將變電站自動化設(shè)備與智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)主站相連結(jié)，并進行卡頓問題重演，通過問題重演與研究改進系統(tǒng)設(shè)置，規(guī)避卡頓問題。在問題重演過程中可以發(fā)現(xiàn)，卡頓問題是由每次gstSio104.k=12要等待10s的超時所引起，并在等待10s后收到確認幀，標志著等待結(jié)束，經(jīng)過進一步觀測可發(fā)現(xiàn)，此問題的深層原因是遠動裝置的程序中出現(xiàn)了K值計算錯誤問題，只要將程序進行正確更改，如將確認幀間隔改為8幀，總招過程便為流暢狀態(tài)，卡頓問題即可解決，

2.2 遠動機丟遙信信號問題分析

在我國某500KV變電站的實際工作中曾出現(xiàn)多此低壓側(cè)電容電抗器開關(guān)變位信號漏報問題，雖然在AVC調(diào)節(jié)過后能夠使遙測信息及時上報，但需要等待總召后才能發(fā)送正確遙信位置。對此，需要在測試活動中搭建起模擬測試環(huán)境進行大量模擬測試，通過大量數(shù)據(jù)測試總結(jié)出遙信信號規(guī)律，發(fā)現(xiàn)問題根結(jié)。在此項測試中，每天可產(chǎn)生SOE約10萬個，在大量數(shù)據(jù)測試中曾出現(xiàn)一次備機丟失SOE現(xiàn)象，使遙信信號丟失問題找到突破口，即針對該現(xiàn)象進行程序修改，一方面在IXP425接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)側(cè)，另一方面也在雙口RAM發(fā)送數(shù)據(jù)側(cè)，同時，在CPU雙口RAM接收數(shù)據(jù)側(cè)和功能模塊分發(fā)數(shù)據(jù)側(cè)，在104模塊接收到的數(shù)據(jù)側(cè)添加監(jiān)視手段，再繼續(xù)進行大數(shù)據(jù)測試，通過后續(xù)測試可以發(fā)現(xiàn)丟失問題是在雙口RAM傳輸中由于IXP425側(cè)偶然申請不到信號燈所引起，所以針對此情況可增加碰撞延時申請與單位時間內(nèi)循環(huán)申請信號燈機制來規(guī)避。

2.3 遠動機頻繁丟失事故總SOE信號問題分析

SOE信號是一種事故總信號，對遠動機事故進行警報，但部分變電站中曾頻繁出現(xiàn)SOE信號缺失現(xiàn)象。針對此現(xiàn)象進行調(diào)試試驗，同樣需要在試驗室搭建測試環(huán)境，且需要利用CSC-320EW型號為測試機器，并置辦測控裝置3臺、調(diào)試筆記本4臺，CSM-320EW一臺。在將設(shè)備正確連接后空出一個公共端點，隨后進行交換機連接，以此模擬主站軟件檢測報文與報文信號丟失現(xiàn)象。經(jīng)測試查明原因為程序內(nèi)核與轉(zhuǎn)出之間匹配存在問題，即qrtu.c取到消息后，所有的SOE信息都被緩存到soe_lib中，所以可能出現(xiàn)信號量溢出或放慢現(xiàn)象，引起信號丟失。

2.4 試驗注意事項分析

該調(diào)試試驗可按照時間順序與試驗進程分為三個階段，且每階段中均存在一些細節(jié)性問題，需要試驗人員給予足夠重視，否則，不但得不到準確的試驗結(jié)果，而且有可能對試驗人員的生命健康安全造成一定威脅。

首先，是準備階段，該階段需要試驗人員與相關(guān)技術(shù)人員對試驗整體內(nèi)容具有充足了解，了解內(nèi)容包括試驗內(nèi)各設(shè)備之間的連接方式、安裝方式、各設(shè)備的數(shù)量、種類等，并需要檢查各設(shè)備的外表、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電子元件等是否存在損壞現(xiàn)象，各設(shè)備之間的線路連接是否正確等，以嚴謹認真的準備態(tài)度為試驗搭建一個完美的外部環(huán)境，保障試驗成果質(zhì)量。

其次，是調(diào)試階段，該階段是整個試驗過程的中心部分，因此，需要給予充分重視。在該階段中，一方面，要注意對跳合閘繼電器電流進行有效控制，如在開展直流屏控制電源、儲能電源等內(nèi)容的相關(guān)調(diào)試工作時，跳合閘繼電器電流應與斷路器操動機構(gòu)跳合閘電流相匹配，否則，將出現(xiàn)繼電器燒毀或不跳合現(xiàn)象；另一方面，要注意對一次與二次回路的完整性與有效值進行檢查，保證各母線電壓正確；另外，還要做好防雷保護，由于電力設(shè)備容易受雷電干擾，且雷電損害巨大，所以，防雷措施應是所有電力工程的共同問題，對此可采用避雷針接地、方孔地網(wǎng)分散電壓等方式進行防雷。

最后，是試運行與收尾階段，其中試運行是指在系統(tǒng)實際投入運行之前進行嘗試運行，通過此次嘗試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的殘留問題并給予積極解決。在試運行期間，要格外至于對系統(tǒng)的差動保護極性、帶方向保護進行校驗，并對后臺機的電壓、電流等顯示內(nèi)容進行測驗，以保障系統(tǒng)中每一部分的運行正常。而收尾階段則需要注意做好整個試驗過程包括試運行階段的資料記錄與收集整理工作，為整個試驗工程總結(jié)出一份試驗報告，以此保障變電站資料交接的完整性。

3 結(jié)語

總而言之，通過對D5000系統(tǒng)的變電站綜自調(diào)試試驗的系統(tǒng)方案內(nèi)容與其中存在的部分問題進行系統(tǒng)性整理，有助于新入網(wǎng)變電站以及需要更換相關(guān)設(shè)備與系統(tǒng)的多年變電站的自動化設(shè)備接入調(diào)度工作提供一定參考意見，實現(xiàn)綜自調(diào)試工作的合理性、高質(zhì)量開展。