倪賽賽，張坤賢，茍永耀

(1.國網甘肅省電力公司，甘肅 蘭州 730030；2.國網平涼供電公司，甘肅 平涼 744000)

0 引 言

IEC 61850標準的推廣應用加快了智能變電站的工程建設，實現(xiàn)了各設備廠家間裝置統(tǒng)一標準的互聯(lián)互通。IEC 61850配置文件是利用變電站配置描述語言描述變電站設備對象模型后生成的文件[1-2]。在變電站組態(tài)配置調試階段，根據設計圖紙對全站智能電子設備能力文件進行實例化配置，形成系統(tǒng)配置文件(SCD文件)[3]。

智能變電站以光纜替代二次回路電纜，通過光纜傳輸多路信號，常規(guī)變電站的二次硬回路轉變?yōu)榕渲梦募奶摶芈?，二次回路的正確性無法簡單地從外部物理連線分析。SCD文件不僅包含全站裝置間所有配置信息，還描述智能變電站內所有IED的實例配置和通信參數，IED之間的通信配置以及變電站一次系統(tǒng)結構。因此SCD文件決定了全站配置信息的正確性，關系到智能變電站安全穩(wěn)定運行[4]。

2011年以來智能變電站已步入大規(guī)模建設階段，然而，二次技術人員仍然停留于常規(guī)二次硬接線模式，對智能變電站SCD文件未得到足夠的重視。在工程投產階段，由于缺乏必要的校驗技術手段，僅依靠試驗來驗證各裝置間連接的正確性，難免出現(xiàn)試驗項目不全，功能驗證不到位等情況，為后期運維帶來隱患，增加了二次系統(tǒng)運行風險。本文通過分析智能變電站SCD文件常見規(guī)范性問題，提出規(guī)范SCD文件配置的措施和建議，減少智能站配置帶來的風險。

1 SCD文件規(guī)范性檢查內容

SCD文件規(guī)范性主要包括配置的規(guī)范性和虛端子連接的準確性。

1.1 配置規(guī)范性檢驗項目

檢查SCD文件是否嚴格按照行業(yè)、企業(yè)標準開展規(guī)范化的信息模型配置。一般利用SCL校驗工具按照《IEC 61850工程繼電保護應用模型》和《智能變電站二次系統(tǒng)信息模型校驗規(guī)范》等標準自動進行[5]?？蛇x擇配置文件模型標準化、工程應用模型規(guī)范化、動態(tài)校驗和一致性校驗等內容進行規(guī)范化校驗，根據影響程度對SCD文件中的配置錯誤加以改正。

1.2 虛端子準確性檢驗項目

虛端子準確性是指虛端子連接配置是否正確以及工程實例化是否滿足運維要求。虛端子配置相當于傳統(tǒng)變電站的二次回路，虛端子的準確性相當于傳統(tǒng)變電站二次回路接線的正確性。由于各變電站設計和需求等存在較大差異，虛端子的準確性較難由軟件全部自動檢驗，還需要依靠人工逐一復檢。以變電站各保護有關IED設備間信息交互為基礎，給出了變電站典型設備發(fā)出的SV或者GOOSE信號，如表1所示。

表1 典型虛端子連接準確性檢查項目

2 規(guī)范性典型問題分析

為規(guī)范智能變電站配置文件，某省利用配置文件管控系統(tǒng)及SCD可視化工具對配置文件進行了審查，典型問題分析如下。

2.1 模型規(guī)范性檢驗存在的問題

SV、GOOSE和MMS通信參數配置不規(guī)范。SV通信參數應配置MAC-Address、smvID、APPID和VLAN-ID等參數，GOOSE通信參數應配置MAC-Address、GOID、APPID和VLAN-ID等參數，其中MAC-Address、smvID、GOID和APPID等通信參數應保證全站唯一。SV標識(smvID)和GOOSE標識(GOID)應由引用路徑和相應的控制塊名稱組合而成，APPID應該滿足4位16進制值編碼范圍要求，VLAN-ID滿足3位16進制值編碼范圍。MMS通信參數主要為IP地址的配置，應采用“192.168.x.x”或“172.x.x.x”的地址段，全站不應重復。通信參數配置的不規(guī)范主要體現(xiàn)在部分配置缺失、不滿足唯一性和有效性要求等，將影響設備間的互聯(lián)互通，在組態(tài)配置時需盡量避免。早期智能站在建設過程時由于標準規(guī)定不夠嚴格，通信參數由各集成廠家按照各自習慣進行配置，導致SCD文件存在大量的通信參數不規(guī)范問題。

模型實例化不滿足實際要求。部分IED設備未嚴格使用調度規(guī)范命名，從SCD文件不能直觀反映設備作用的對象和電壓等級等信息，給可視化運維帶來不便。部分IED設備的模型文件缺少中文描述或中文描述不可修改，虛端子兩側信息無法直觀準確對應，給現(xiàn)場運維帶來困難。GOOSE和SV配置的內部intAddr的值未有效區(qū)分邏輯設備的DO層和DA層描述，導致可視化描述信息錯層。

配置文件缺失CRC校驗碼。對配置文件的CRC碼的管理可以有效監(jiān)控配置版本的變化，實現(xiàn)虛連接和虛回路的管控。SCD文件的CRC校驗碼分為全站過程層虛端子CRC和IED過程層虛端子CRC。IED過程層虛端子CRC是每個IED計算得到的CRC校驗碼，用于單裝置虛端子管理。全站過程層虛端子CRC是按IED命名升序合成所有IED虛端子配置CRC，再應用CRC校驗碼計算規(guī)則生成，用于全站配置文件管理。配置文件缺少CRC碼后不能對修改過程追溯和檢查，影響了對配置文件的有效管控。

2.2 虛端子準確性校驗存在的問題

SV回路連接準確性問題主要表現(xiàn)在保護裝置SV采樣不滿足雙AD要求，尤其是同期電壓和零序電壓等信號僅有一路輸入SV信號，保護和測量用的TPY級、P級和0.5級等繞組電流信號連接錯誤。部分早期合并單元無法輸出雙路SV保護采樣值，不滿足雙保護雙AD采樣要求，如圖1所示。

圖1 某合并單元不滿足雙AD采樣要求示例圖

GOOSE回路典型問題為保護邏輯功能不完整或者錯誤。母線保護中存在電流支路間隔、跳閘間隔、閉重信號和啟失靈信號不一一對應等問題，將造成母線保護動作邏輯錯誤。圖2給出某站母線保護間隔虛端子不對應示例。主變差動保護跳三側開關，后備保護網跳各側分段和母聯(lián)等保護邏輯存在錯誤。母線保護、線路保護、變壓器保護間的失靈回路、解除復壓閉鎖和閉鎖重合閘等邏輯功能回路不完整。母線保護、線路保護和高抗保護至智能終端TJR、TJQ、TJF節(jié)點混用，將造成失靈和重合閘邏輯錯誤。改造變電站配置文件還存在智能終端轉接線路保護啟母線失靈和過渡虛端子回路未及時刪除等問題。

圖2 某站母線保護間隔虛端子不對應示例圖

3 規(guī)范配置文件的整改措施

3.1 基于可追溯的配置規(guī)范性校驗

按照智能變電站配置文件管控規(guī)定，建立智能變電站配置文件管控系統(tǒng)，從變電站組態(tài)階段入手，對新建、改造和擴建各種配置文件變更開展規(guī)范化校驗，實現(xiàn)SCD文件全過程規(guī)范管理，形成可追溯的簽入簽出機制[6]。

圖3 新建變電站配置文件入庫流程圖

對新建變電站工程調試和改擴建驗收等進行重點防控，在配置文件入庫時重點校驗配置文件的通信配置和工程實例化情況，出具配置規(guī)范性檢驗結果，待配置文件所有錯誤均修改完后方可入庫。新建變電站入庫流程如圖3所示。利用規(guī)范性檢驗確保SCD文件中所有IED設備中文描述準確規(guī)范，虛端子連接兩側描述清晰一致、無歧義，便于智能站可視化運維應用。嚴格規(guī)范SCD文件修改過程管理，除履行簽入簽出手續(xù)外，應要求每次入庫將前后兩次配置文件比對內容寫入SCD內部，在修改歷史中準確記錄版本信息、修改內容、修改人、修改時間和修改原因等要素，對修改內容做到責任人員可追溯，確保修改過程可控、在控。

利用配置文件管控平臺的定期發(fā)布機制，定期發(fā)布各個變電站全站虛端子CRC碼和IED的CRC校驗碼，管理及運維部門定期核對試驗和校驗用配置文件是否為最終版本配置文件。

3.2 基于標準信息流的虛端子準確性檢查

按照智能變電站標準化設計規(guī)范，基于各設備間標準信息流規(guī)范虛端子連接，確保虛回路連接的完整性、準確性，符合保護動作邏輯，為后續(xù)試驗和運維提供保障，防止發(fā)生誤連接、誤試驗和誤校驗情況[7-9]。

標準信息流是根據變電站保護設備間信息交互邏輯形成的數據信息流。以雙母接線變電站為例，線路保護典型信息流如圖4所示。線路保護、線路合并單元、線路智能終端、母線保護裝置以及它們之間的虛回路和物理連接構成了線路保護的信息流回路，主要包括：線路合并單元到線路保護的采樣信息；線路保護跳智能終端的跳閘信息；智能終端到線路保護的閉重等信息；智能終端到合并單元的刀閘位置信息；母差保護至線路保護的閉重和遠跳等信息。

圖4 線路保護典型保護信息流圖

母線保護典型信息流如圖5所示。母線保護信息流回路主要由各個線路間隔、變壓器間隔及母聯(lián)間隔構成，主要包括：間隔合并單元到母線保護的采樣信息；母線保護跳各間隔智能終端的跳閘信息；智能終端至母差保護的刀閘位置開入信息；各間隔啟動失靈接點以及母線保護失靈聯(lián)跳出口等信息。須特別注意各間隔在母線保護中電流采樣、跳閘、閉鎖和啟失靈等信息間的一一對應關系。

圖5 母線保護典型保護信息流圖

主變保護典型信息流如圖6所示。主變保護信息流回路主要由變壓器各側、高壓側母聯(lián)智能終端、中壓側母聯(lián)終端、低壓側分段智能終端和母線失靈保護構成，主要包括：合并單元到保護的采樣信息；保護到智能終端的跳閘信息；主變保護跳母聯(lián)智能終端的跳閘信息；各間隔啟動失靈接點以及母線保護失靈聯(lián)跳出口等信息。

圖6 主變保護典型保護信息流圖

測控裝置信息流如圖7所示。測控信息流主要由合并單元、智能終端構成，主要包括：合并單元到測控的采樣和告警信息；智能終端至測控的位置和告警等信息；測控至智能終端的遙控信息等。

圖7 測控裝置典型信息流圖

以標準信息流為基礎，根據現(xiàn)場實際，嚴格檢查虛端子連接正確性，杜絕交叉連接和間隔拉錯等情況。重點檢查SV采樣和跳合閘等關鍵回路，確保三相相序連接正確，兩側分相描述一致。

特別需要檢查網跳和失靈等回路，確保保護邏輯正確。對于備用設備、遺留虛端子，應及時刪除，確保SCD文件符合現(xiàn)場實際。

4 結束語

SCD配置文件是智能變電站二次系統(tǒng)的核心，其準確性是開展試驗、檢修安措的前提和基礎，確保其正確性對智能站安全穩(wěn)定運行至關重要。為規(guī)范智能變電站配置文件管理，應加強智能配置文件管控平臺應用，利用可視化技術手段查找配置文件問題，盡早消除可能存在的隱患和不規(guī)范問題。同時各級二次運維人員要提高重視程度，應注意核對配置文件的正確性，防止發(fā)生誤試驗和誤校驗情況。

針對配置文件規(guī)范性問題，可進一步開展配置文件規(guī)范性研究。開展典型一個半接線、雙母接線和單母接線的虛端子邏輯自動校驗功能研究，提高虛端子連接準確性的校驗效率。在此基礎上，推廣“九統(tǒng)一”裝置，利用二次狀態(tài)監(jiān)測等手段，實現(xiàn)配置文件的動態(tài)校驗，防止裝置配置非法篡改。