智能变电站二次系统调试方法研究

周磊 李萼青 季舒平

(上海市电力公司检修公司,上海 201204)

智能变电站二次系统调试方法研究

周磊 李萼青 季舒平

(上海市电力公司检修公司,上海 201204)

在电力系统发电、输电、变电、配电和调度等六个环节中,变电环节占据着相当重要的地位,智能变电站因此成为建设坚强智能电网的重要组成部分。目前,国内已经陆续有各电压等级的智能变电站投入运行,智能变电站的建成投运可大幅度提升设备智能化水平和设备有耐性可靠性、实现变电站无人值守和设备操作的自动化,提高资源使用和生产管理效率,使运行更加经济、节能和环保。

智能变电站 二次系统调试 方法研究

1 智能变电站的概念

智能变电站是数字化变电站的延续和发展，以一次设备参量数字化、标准化和规范化信息平台为基础，实现全站信息化、自动化、互动化的变电站。常规变电站的各个子系统是信息的孤岛，相互之间没有充分的联系。随着各种先进技术的发展及IEC 61850统一规约的应用，可以将各种应用以统一的规约通信方式交互到统一的信息平台，实现信息资源的共享。

因此智能变电站包括了统一的信息平台，统一的传输规约，将一、二次状态信息统一应用到一体化的信息平台中去，实现变电站的信息化、自动化、互动化。

2 上海某220kV智能变电站组态配置实例

2.1 最简SCD

SCD配置文件作为智能变电站的核心，在整个二次调试过程乃至投运后的运行陪护中都需要不断完善和更新配置信息，即使生成初版的SCD文件也需要较多的时间，因此在整个集成测试的最初始阶段，需要配置最简SCD配合校验保护装置的功能和逻辑，最简SCD中并不包含全部IED，仅配置单台保护装置必须的相关信息即可。

2.2 上海某220kV智能变电站IED命名

SCD中需要为站内的每台IED配置一个独一无二的IED名称，以此作为每台IED的名称标识。

2.3 导入ICD文件

在上海某220kV智能变电站组态配置过程中，系统组态配置工具导入ICD文件经常会遇到检测到冲突的问题，这主要是源于各供应商在建模的时候缺乏规范性，各个厂商对IEC61850的理解存在出入或者没有严格按照执行，这都给集成测试带来困难。部分保护设备建模时使用自定义的逻辑设备名称，导致集成测试时保护子站系统无法调取设备当前保护定值区号。按照国家电网建模标准将逻辑设备名称修改为标准中示例的名称后，该问题得以解决。

在智能变电站中，设备间的逻辑联系已转变为虚端子间的连接，因此对于智能设备的ICD也应参照传统设备进行“六统一”配置。对于用户的运行习惯和需求，设计单位应在组态配置前对设备的接口提出要求，如开入开出和软压板等，厂家以此为据对ICD文件进行必要的修改。

2.4 控制块分配

IED以数据集为单位发送信息，发送数据集必须配置相应的控制块。根据ICD文件中的数据集个数进行控制块个数统计，一个控制块对应一个数据集进行分配。

2.5 CID文件生成

生成CID文件的前提是完成SCD的配置，用配置完成的SCD文件可以解析生成相关设备的CID文件，然后使用装置实例组态工具为各个IED装置下载CID文件。

集成测试过程中，各个继电保护装置、智能终端、测控装置等设备必然存在程序版本升级、SCD文件配置更改的情况，各型号装置的程序版本多，SCD文件更是不断更新，不断生成新的CID文件，所以对于装置的程序版本和配置文件的管理控制尤为重要。

3 单体调试

单体调试是为了保证IED功能和配置正确性而对单个装置进行的试验。上海某220kV智能变电站使用的IED主要包括合并单元、智能终端、保护装置。单体调试内容主要包括SV采样测试、GOOSE开入开出测试、智能终端的GOOSE开入开出测试、合并单元的SV输出测试及自检告警测试、保护装置的逻辑功能测试等等。

4 分系统调试

分系统调试是在单体调试结束后，根据系统设计的要求，用临时光纤将所有二次装置连接起来，组装成子系统或系统，通过测试验证各部分工作是否达到预期的功能和效果或实现相应技术指标。分系统调试是集成测试的主要内容，试验目的是为预防一些装置或模块在单独工作中可以正确运作，但将它们连接起来组成分系统后仍无法保持正常工作的情况，尤其是某些局部反映不出来的问题，很可能在分系统组成后就暴露出来，影响一些功能的实现。分系统调试可以验证一个装置或模块的功能是否会影响另一个装置或模块的功能；各个装置或模块连接起来后，是否会丢失各个接口的数据；整体结构设计是否存在缺陷或问题；单个装置或者单个模块的误差虽符合要求，但这些误差累积起来后是否会放大到超出误差要求的程度；各个子功能组合起来后，能否达到预期的功能和效果。集成测试中大部分的问题都是在分系统调试中发现的，在这些问题都得到很好的解决后，才能构成能够满足预期要求的系统。

现场调试在实际运行环境中进行，能够与实际一次设备组成完整的测试环境，测试结果能够更加客观地反应装置和系统的性能，但它对现场具备的条件要求较高，调试周期长。对于联动断路器的试验，试验方法与集成测试中的整组联动试验方法基本相同，只需带实际断路器完成即可。本章节将着重于对与传统变电站的现场调试方式不同的试验项目进行分析探讨，并讨论智能变电站中特有的一些二次设备对现场调试带来的帮助。

5 结论与展望

智能变电站和传统变电站在调试流程方面有很大的区别，增加了“集成测试”这一环节。本文依据常规变电站的建设和运行维护习惯，将泸定智能变电站建设集成测试过程中累积的调试经验进行分析总结；将集成测试所有的试验项目归纳为组态配置、单体调试、分系统调试、集成测试出场准备几个部分；分析了各个部分的重点并以实例的方式给出了具体的试验方法，对今后智能变电站的集成测试有很大的参考价值。

智能变电站中应用的很多新技术需要经过长期的实践考验，如电子式互感器、网络等设备的运行，通过运维过程中的经验总结，及时地反馈到智能变电站设备的设计和制造环节，建立智能变电站运维技术标准体系等。

既然不同于传统变电站，那么就应该以为契机，在顺控操作、设备大小修周期、设备修试验方法和工器具、安规及安全工器具使用等方面大胆寻求突破。如果还过多沿袭老传统，那么智能化变电站建设就失去了意义。