海南電網(wǎng)電力調(diào)度中心 符 云 曾穎霓 陳大華

現(xiàn)階段，我國經(jīng)濟(jì)正在不斷發(fā)展。為滿足經(jīng)濟(jì)活動對電力日益增加的需要，智能變電站成為重點(diǎn)建設(shè)的項(xiàng)目之一。在智能變電站中，配置文件管理系統(tǒng)具有非常重要的作用，通過SCD文件映射出來的虛端子連接能夠表達(dá)出二次回路的原理設(shè)計(jì)，同時導(dǎo)出IED實(shí)例配置文件CID下載到裝置完成配置。因此，在智能變電站的運(yùn)行過程中，就需要充分重視配置文件管理系統(tǒng)的重要性，對其運(yùn)行進(jìn)行合理把控，實(shí)現(xiàn)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 智能變電站配置文件管理系統(tǒng)存在問題

就目前情況而言，部分智能變電站在運(yùn)行過程中，配置文件管理都存在一定的問題，給智能變電站帶來不利影響。第一，缺乏成熟的IED裝置，導(dǎo)致實(shí)施過程中ICD版本出現(xiàn)頻繁變更。第二，現(xiàn)場調(diào)試時，未經(jīng)備份擅自改動SCD文件，導(dǎo)致站內(nèi)存在多個版本的SCD文件，管理和使用較為混亂。第三，可在管理界面中查到配置文件，但在建設(shè)調(diào)試、工程驗(yàn)收、運(yùn)維等不同階段，對各個部門的職責(zé)和工作分配不明確。第四，送電調(diào)試后，接收歸檔的配置文件可能與現(xiàn)場不對應(yīng)。第五，擴(kuò)展過程中對SCD文件進(jìn)行更改，但缺乏技術(shù)手段來保證之前設(shè)備的CID文件和修改后的SCD文件匹配。第六，各保護(hù)裝置壓板的名稱不規(guī)范，也缺乏嚴(yán)格、規(guī)范的使用說明。第七，站內(nèi)圖紙不齊全，僅包含二次回路圖和電纜清單，缺少虛端子圖[1]。第八，變電站發(fā)生連接中斷故障時難以及時處理。第九，由于設(shè)計(jì)單位、系統(tǒng)集成商和不同廠家使用的工具不統(tǒng)一，提交的配置文件要經(jīng)過多次修改和確認(rèn)才能穩(wěn)定，對問題很難定位和修復(fù)。而且由于裝置的回路信息中包含一些廠商的私有信息，SCD配置完成后，每個設(shè)備廠商都使用自己的系統(tǒng)配置工具對裝置插件和端口進(jìn)行單獨(dú)配置，私有信息的配置在SCD文件之外[2]。

2 智能變電站配置文件管理系統(tǒng)存在問題的主要原因

第一，智能變電站的工程設(shè)備和二次設(shè)備在招標(biāo)階段沒有進(jìn)行嚴(yán)格控制，難以從源頭上保障質(zhì)量，導(dǎo)致部分智能變電站缺乏對當(dāng)?shù)貙?shí)際情況細(xì)致全面的分析，包括地質(zhì)水文條件、運(yùn)營環(huán)境等，使得設(shè)備投入運(yùn)行后與電力運(yùn)行系統(tǒng)的環(huán)境和技術(shù)要求不符，或存在諸多問題，難以促進(jìn)智能變電站的順利運(yùn)行。第二，智能變電站運(yùn)維管理機(jī)制不健全，缺乏對技術(shù)應(yīng)用的有效規(guī)范。在項(xiàng)目竣工和驗(yàn)收時，設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)支持和技術(shù)培訓(xùn)不足，缺乏針對性和實(shí)用性，難以保障運(yùn)維人員技術(shù)的有效提升。同時管理機(jī)制的不健全也會使得智能變電站運(yùn)維管理的組織機(jī)構(gòu)、人員、權(quán)限和責(zé)任方面的劃分模糊不清，在出現(xiàn)問題時無法有效追查責(zé)任，存在管理風(fēng)險(xiǎn)。第三，智能變電站缺乏充足的技術(shù)、運(yùn)維人員，由于智能變電站在我國起步較晚，在此方面經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員不多，大部分技術(shù)人員都不了解智能變電站的原理、操作、維護(hù)等知識，技術(shù)水平難以滿足實(shí)際的運(yùn)行需要。在智能變電站出現(xiàn)問題后，技術(shù)人員也難以明確問題成因，無法及時修復(fù)，難以保障智能變電站的安全。

3 智能變電站配置文件管理系統(tǒng)的優(yōu)化對策

3.1 建立SCD管控平臺

就目前情況而言，智能變電站在我國的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，為滿足SCD文件的儲存管理要求，就需要建立起完善的SCD管控平臺，明確管理辦法，通過完善各個功能來提高SCD文件整體的安全性，促進(jìn)智能變電站的進(jìn)一步發(fā)展。

第一，用戶權(quán)限管理。用戶權(quán)限是指對系統(tǒng)每個用戶的操作權(quán)限進(jìn)行設(shè)定和限制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全防護(hù)。在設(shè)置用戶權(quán)限之后，就能夠通過賬號識別用戶身份[3]。用戶使用該賬號登錄系統(tǒng)后，系統(tǒng)調(diào)用該用戶對應(yīng)的角色，用戶可以自行決定所選模塊的范圍和操作模塊的權(quán)限，并隨著工作范圍的演變進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以最大限度地滿足設(shè)備的需求。通過角色權(quán)限和限制分級的RBAC模型，為使用不同系統(tǒng)的人員賦予各類權(quán)限，確保管理有序，權(quán)責(zé)清晰。超級用戶最高權(quán)限包括訪問、統(tǒng)計(jì)、打印、歸檔、服務(wù)、處理、流程許可、最終審批等，由最終負(fù)責(zé)SCE的管理人員使用。除了超級用戶之外，還分為管理專責(zé)人、管理人、工作人和一般用戶，其中超級用戶、管理專責(zé)人、管理人是逐級包含的關(guān)系，工作人能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的訪問、統(tǒng)計(jì)、打印、歸檔等功能，一般用戶只能夠在只讀模式下使用文件。

第二，變電站結(jié)構(gòu)管理。SCD文件管理系統(tǒng)中變電站信息的管理工作應(yīng)由具有權(quán)限的管理員負(fù)責(zé)，并實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的日常關(guān)注與維護(hù)。管理員通過系統(tǒng)管理后臺工作，SCD文件管理界面的所有變電站均以樹狀結(jié)構(gòu)的形式顯示。管理員用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊樹節(jié)點(diǎn)，添加名稱，再單擊樹節(jié)點(diǎn)，變電站下所有版本的SCD文件將顯示在右側(cè)的列表中。隨后單擊右上角的添加按鈕，便可展開SCD文件的管理界面。在新增的界面中，系統(tǒng)會根據(jù)SCD文件的不同版本，自動計(jì)算出本次添加SCD文件的版本號。用戶只需填寫其他必填信息，選擇SCD文件及相關(guān)附件，確認(rèn)信息無誤后，單擊“保存”按鈕保存此新信息，同時將選定的SCD文件和相關(guān)附件上傳到服務(wù)器。單擊“保存并添加”按鈕，在保存此新信息后打開新頁面即可繼續(xù)添加。具備管理權(quán)限的管理人員可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行審核和刪除，但刪除功能需謹(jǐn)慎使用，數(shù)據(jù)一旦刪除將無法恢復(fù)。此外，軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)文件的修改功能，更改的主要內(nèi)容包括廠家名稱、版本號、更改說明等，保存過程中需要檢查輸入的信息，尤其是版本號是否正確，避免出現(xiàn)錯誤。

3.2 加強(qiáng)SCD文件修改的管理力度

第一，集成商對ICD文件進(jìn)行嚴(yán)格而細(xì)致的測試，以保證能達(dá)到項(xiàng)目的要求。在測試中主要涉及三項(xiàng)內(nèi)容：首先，要完成對單個ICD文件的語法檢測。第二，要做好系統(tǒng)級的ICD文件測試。第三，要進(jìn)行對ICD文件的功能測試。如上述要求由獨(dú)立的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)根據(jù)規(guī)范加以檢驗(yàn)，那么整體的權(quán)威性和檢測水平就能夠得到有效保證。其次，結(jié)合數(shù)字和字母來命名IED文件。例如，第一位可以用來表示設(shè)備類型，如C表示測控，1表示智能終端，M表示合并單元，P表示保護(hù)，U表示綜合保護(hù)和測量等，其余幾位也可以按照這樣的方法進(jìn)行有效命名，在一定程度上提高SCD文件的可讀性，提升整體運(yùn)行的效率。最后，集成商對SCD文件的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置，包括GSEControl、SampledValueControl和input信息，該信息對應(yīng)于制造商提供給設(shè)計(jì)院的虛端子表[4]。然后，需要先把文件提交給設(shè)計(jì)院，使用集成商提供的軟件在配置虛端子表過程中，進(jìn)行GSEControl讀取，并在之后以Excel的文件格式進(jìn)行導(dǎo)出。采用這樣的方法不但可以解決設(shè)計(jì)院繪圖打印上的需要，同時各個集成商的配置工具也能夠省去Goose和SMV的配置過程，只需要輸入Excel格式的虛端子表即可完成對SCD文檔修改的有效管理。

3.3 強(qiáng)化CID版本比較

在SCD文件配置過程結(jié)束時，裝置配置工具將以導(dǎo)入的SCD文件為基礎(chǔ)，導(dǎo)出相應(yīng)的CID文件，并將其下載到裝置之中。因此，CID文件必須鏈接到相應(yīng)的IED信息、通訊裝置、虛端子連線等部分中，確保裝置使用的CID文件信息與SCD信息相匹配。比較CID版本時，需要充分發(fā)揮系統(tǒng)配置工具的作用，對SCD文件進(jìn)行解析，以獲取與CID文件的比較內(nèi)容，比較模型中通信或模型配置實(shí)例，創(chuàng)建各自的比較內(nèi)容樹，并建立比較節(jié)點(diǎn)和模板實(shí)例節(jié)點(diǎn)。在此過程中要先比較通信配置，然后根據(jù)通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的配置比較IP地址、VLAN設(shè)置、MAC地址配置等，按照分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。對于模板實(shí)例的配置，需要根據(jù)相關(guān)書序，對實(shí)例配置中的信息接入點(diǎn)進(jìn)行獲取，隨后得到邏輯設(shè)備LD配置，比較邏輯節(jié)點(diǎn)LN配置、數(shù)據(jù)記錄、上報(bào)控制塊，發(fā)布控制塊、虛端子連接關(guān)系、數(shù)據(jù)對象配置實(shí)例和數(shù)據(jù)屬性等。

3.4 對各類廠家配置工具加以應(yīng)用

配置文件的管理需要充分借助各類配置工具和系統(tǒng)功能，在相應(yīng)模塊的支持下提升管理效果。在此過程中，用戶無需過多了解基于SCL的配置文件，可以根據(jù)自身需要獲取相應(yīng)的權(quán)限，進(jìn)而讀取相關(guān)文件信息。智能變電站文件管理系統(tǒng)和系統(tǒng)配置工具是重要的管理手段，必須加以重視，以充分提高智能變電站的管理效果。一方面，文件管理系統(tǒng)用于文件的存儲和跟蹤管理，此系統(tǒng)的應(yīng)用需要通過變電站的配置終端來實(shí)現(xiàn)。用戶需要獲取相應(yīng)的權(quán)限，隨后可以在該終端上對SCD文件進(jìn)行查詢，也可實(shí)現(xiàn)下載和上傳，操作也較為簡單與方便。此外，文件管理系統(tǒng)需要對用戶操作行為及時進(jìn)行記錄，包括文件的修改、讀取、上傳、下載等操作，在此過程中完成自動備份，確保在SCD文件出現(xiàn)問題時，能夠通過歷史記錄查找原因，及時進(jìn)行處理，消除錯誤。另外，系統(tǒng)配置工具也主要用來編輯、檢查和管理SCD文件，工具本身需要對文件版本、修改版本和更改日期等進(jìn)行自動記錄和配置，但使用者也可以手動輸入作者姓名、內(nèi)容和原因。同時，還必須要對系統(tǒng)配置工具的使用制定出較為嚴(yán)格的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)，使其能夠在該標(biāo)準(zhǔn)之下充分發(fā)揮自動化管理功能，對模型配置版本、通訊配置版本等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格管理，保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。除此之外，系統(tǒng)配置工具還必須具備相應(yīng)功能，以自動生成CRC并展開相應(yīng)的測試，確定CRC的功能、性能和可靠性等都能夠滿足國家現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，主要以IEC61850為主[5]。

在智能變電站配置文件管理過程中，需要對SCD文件的管理加以重視，該文件具有關(guān)鍵性作用，如果沒有對其進(jìn)行嚴(yán)格管理，那么就可能對智能變電站的正常運(yùn)行造成影響。就目前情況而言，虛端子連接在智能變電站中具有一定的運(yùn)維功能，能夠?qū)^電器、測量和控制裝置、智能終端、合并單元等進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行和維護(hù)，確保運(yùn)行順利。但另一方面，SCD文件容易受到外部因素影響如信號描述的變化而頻繁出現(xiàn)更改，這種變化對于虛端子連接配置的管理會產(chǎn)生一定的不利影響。

考慮到可用性，系統(tǒng)配置工具會統(tǒng)一生成CRC，隨后將其保存到SCD文件中，便于用戶的查閱和下載。CRC僅與虛端子配置有關(guān)，并不會因?yàn)槠渌蛩氐挠绊懚霈F(xiàn)變化。在變電站運(yùn)行和維護(hù)過程中，CRC的作用不容小覷，為減少CRC帶來的問題，就需要充分重視SCD文件的管理工作，在確保提取準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)規(guī)則對虛端子內(nèi)容進(jìn)行提取。CRC又分為IEDCRC和SCDCRC，即IED虛端子配置CRC，和全站虛端子配置CRC。IEDCRC用于設(shè)備的配置管理中，可由SCD文件的相應(yīng)部分中獲得信息并計(jì)算，且只會與相關(guān)聯(lián)虛端子連接配置和通信參數(shù)配置存在影響關(guān)系，而與不相關(guān)配置不發(fā)生關(guān)聯(lián)。SCDCRC用于SCD文件配置管理，操作比較簡單，能夠?qū)λ械腎EDCRC進(jìn)行排序和計(jì)算。在此過程中，SCDCRC能夠關(guān)聯(lián)變電站中所有的IED虛端子配置，且隨著配置的變化而變化。

IED配置工具在下裝虛端子配置時會對SCDCR和IEDCRC進(jìn)行自動化提取，上傳到裝置，管理人員可以通過人機(jī)界面查看和管理。為了保證提取內(nèi)容的準(zhǔn)確性，提取的IED虛端子配置不僅要將相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容囊括其中，如廠家私有元素、地址定義等，還要確保不與無關(guān)聯(lián)內(nèi)容發(fā)生關(guān)系，整個提取內(nèi)容要滿足相關(guān)要求。為充分保障這一點(diǎn)，還應(yīng)明確提取元素的規(guī)則，必須保證子元素的提取順序符合SCD文件順序的要求，子元素的屬性也必須進(jìn)行順序安排。在提取之后，所有的內(nèi)容會在GOOSE和SV發(fā)出與接收通信參數(shù)中進(jìn)行保留。但需注意，廠商的private元素需要包含在發(fā)出參數(shù)中，不需要出現(xiàn)在接收參數(shù)中。

4 結(jié)語

通過文章的分析和研究可以得知，在智能變電站中，配置文件管理系統(tǒng)具有非常重要的作用，需要充分加以重視，對其運(yùn)行進(jìn)行合理把控，實(shí)現(xiàn)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行?；诖?，本文提出幾點(diǎn)建議：建立SCD管控平臺、加強(qiáng)SCD文件修改的管理力度、強(qiáng)化CID版本比較和對各類廠家配置工具加以應(yīng)用，能夠在一定程度上提高智能變電站配置文件管理水平，促進(jìn)智能變電站的長遠(yuǎn)發(fā)展。