姜龍++呂夢(mèng)妮++葛穎豐

摘 要：隨著時(shí)代的快速發(fā)展，之前的變電站運(yùn)維模式即將被淘汰，新型智能變電站在實(shí)踐中已經(jīng)取得一定的成果。隨著智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，智能變電站的調(diào)試成為了當(dāng)前變電站變革的主要內(nèi)容。因此，本文擬定對(duì)智能變電站的調(diào)試進(jìn)行研究，為智能變電站的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：智能變電站 IEC61850標(biāo)準(zhǔn) 集成測(cè)試 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 建設(shè)和運(yùn)維

中圖分類號(hào)：TM762 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）11（c）-0017-02

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(guò)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）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。

（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(kāi)關(guān)，讓斷路器變得智能化。

（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(guò)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，確定檢修時(shí)間和檢修項(xiàng)目。

2 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在智能變電站的應(yīng)用

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)IED設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?、集成化和網(wǎng)絡(luò)化。但是，運(yùn)行過(guò)程中離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，而通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)是重中之重。為此，國(guó)際電工委制定了IEC61850系列標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)旨在解決網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)差異較大的問(wèn)題，該標(biāo)準(zhǔn)膚膏了所有的通信智能變電站通信接口。該標(biāo)準(zhǔn)沖破了一些傳統(tǒng)的束縛，讓標(biāo)準(zhǔn)更加實(shí)用，因此在電力技術(shù)的應(yīng)用有著其它標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有的特點(diǎn)：信息之間可以實(shí)時(shí)傳遞共享；虛擬的標(biāo)準(zhǔn)接口涵蓋了所有的變電站通信接口等。

2.1 智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在智能變電自動(dòng)化系統(tǒng)中，一般仍然采用的是總線型或者環(huán)形作為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

盡管通訊網(wǎng)絡(luò)的有各種類型的結(jié)構(gòu)，如總線型、星型、環(huán)形、樹(shù)形等。這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形狀各異，其性能也有所差異。

2.2 基于IEC61850的智能變電站結(jié)構(gòu)

從IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的定義來(lái)看，智能變電站最為主要的三大功能為：控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)。因此，在我國(guó)的變電站建設(shè)時(shí)，常常按照站控層、間隔層和過(guò)程層3個(gè)層次進(jìn)行分層。

針對(duì)智能變電站結(jié)構(gòu)，再結(jié)合當(dāng)前我國(guó)智能變電站的運(yùn)行情況，要實(shí)現(xiàn)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)智能化變電站二次系統(tǒng)維護(hù)，主要對(duì)以下內(nèi)容檢修。

（1）設(shè)備驗(yàn)收。對(duì)智能變電站的元器件及工具進(jìn)行清點(diǎn)，對(duì)所有的屏柜按照要求檢查。

（2）模型測(cè)試。分為兩大內(nèi)容：一部分，對(duì)裝置文件的合法性進(jìn)行驗(yàn)證；另一部分，對(duì)數(shù)據(jù)模型描述是否存在差異進(jìn)行檢查。

（3）站控層后臺(tái)機(jī)功能測(cè)試：對(duì)數(shù)據(jù)操作進(jìn)行測(cè)試；對(duì)數(shù)據(jù)遙控進(jìn)行測(cè)試。

（4）人員權(quán)限維護(hù)功能。

（5）GOOSE測(cè)試。

（6）遠(yuǎn)動(dòng)測(cè)試。

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(wèn)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(lái)，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(guò)遠(yuǎn)動(dòng)裝置，將位于底層的一些數(shù)據(jù)庫(kù)資料通過(guò)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(lái)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(guò)相關(guān)軟件來(lái)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(guò)驗(yàn)證的情況下，系統(tǒng)提升五防成功；繁殖，如果邏輯沒(méi)有通過(guò)驗(yàn)證，或者后臺(tái)演示不成功，也無(wú)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(guò)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(wèn)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(guò)萬(wàn)用表來(lái)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(wú)法通過(guò)萬(wàn)用表找出問(wèn)題。雖然報(bào)文分析儀能夠查出故障存在的問(wèn)題，但是部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸并沒(méi)有組網(wǎng)，也就無(wú)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(méi)有對(duì)系統(tǒng)自帶的SV傳輸組網(wǎng)，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法通過(guò)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(guò)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。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著智能變電站的設(shè)備更新以及軟件的開(kāi)發(fā)，智能設(shè)備的調(diào)試面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是智能變電站的可靠性需求日益突出。當(dāng)前，智能變電站的設(shè)備之間有著十分緊密的聯(lián)系，這對(duì)維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定有著十分重要的作用。但是，對(duì)于系統(tǒng)可靠性的研究缺失。因此，迫切需要提升系統(tǒng)的可行性研究，探索出設(shè)備的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試手段，并建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系是未來(lái)的研究方向。

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