探析智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試方法

韋國(guó)仕

【摘要】智能變電站實(shí)現(xiàn)了一二次設(shè)備的智能化和運(yùn)行管理的自動(dòng)化，已經(jīng)成為變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試涉及的內(nèi)容多且復(fù)雜，因此本文筆者探討了智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試流程和方法，對(duì)推動(dòng)智能變電站的建設(shè)與發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 二次設(shè)備 系統(tǒng)調(diào)試 方法

相較于傳統(tǒng)變電站，智能變電站具有節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊、自動(dòng)化水平高和安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，能夠更深層次地體現(xiàn)出堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn)。然而由于智能變電站還處于起步階段，其二次設(shè)備的調(diào)試技術(shù)還不夠成熟，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程可循，因此本文筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，就如何開展智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試展開研究。

1智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試流程

目前智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試流程如下所示：二次設(shè)備的出廠驗(yàn)收---單體調(diào)試---分系統(tǒng)調(diào)試---系統(tǒng)調(diào)試---帶負(fù)荷試驗(yàn)，其中現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試部分包括單體調(diào)試、分系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)試和帶負(fù)荷試驗(yàn)。

筆者經(jīng)過多個(gè)智能變電站二次設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，認(rèn)為目前的系統(tǒng)調(diào)試流程應(yīng)該加大集成測(cè)試與聯(lián)調(diào)的深度和廣度，適當(dāng)增加調(diào)試工期，從而在集成測(cè)試與聯(lián)調(diào)階段盡可能發(fā)現(xiàn)互操作和運(yùn)行方面存在的問題，并且及時(shí)進(jìn)行更正。因此本文筆者認(rèn)為智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試流程應(yīng)是：二次設(shè)備的出廠驗(yàn)收---集成測(cè)試與聯(lián)調(diào)---分系統(tǒng)調(diào)試---系統(tǒng)調(diào)試---帶負(fù)荷試驗(yàn)。其中出場(chǎng)驗(yàn)收應(yīng)該對(duì)設(shè)備的工藝和制造過程進(jìn)行驗(yàn)收，監(jiān)督其滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和訂貨合同的要求；集成測(cè)試與聯(lián)調(diào)應(yīng)該在除設(shè)備生產(chǎn)廠家的第三方進(jìn)行，包括單體調(diào)試、一致性測(cè)試、互操作性測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試等；分系統(tǒng)調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試是在二次設(shè)備及接線完成后進(jìn)行的功能性測(cè)試。

2智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試方法

智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試主要在第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行，該機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有智能變電站一致性調(diào)試和互操作性調(diào)試的平臺(tái)，并具有相關(guān)測(cè)試設(shè)備和測(cè)試方法。

2.1一致性測(cè)試

一致性測(cè)試是驗(yàn)證IED通信接口與標(biāo)準(zhǔn)要求的一致性，它驗(yàn)證通信鏈路上數(shù)據(jù)流和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性，如幀格式、訪問組織、位順序、定時(shí)、時(shí)間同步、信號(hào)形式和電平、對(duì)錯(cuò)誤的處理等。作為互操作性測(cè)試的基礎(chǔ)，一致性測(cè)試可以提高協(xié)議之間能夠互操作的概率，只有各廠家的設(shè)備均通過了一致性測(cè)試，裝置模型按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化方能為互操作性測(cè)試奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2互操作性試驗(yàn)系統(tǒng)

為了對(duì)智能變電站二次設(shè)備的互操作性及是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行要求的能力進(jìn)行驗(yàn)證，必須搭建智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)。智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)由RTOS仿真系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)接口、模擬信號(hào)接口、電子互感器模擬裝置及相關(guān)測(cè)試設(shè)備等。

2.3系統(tǒng)調(diào)試的目的

對(duì)智能變電站二次設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，主要具有如下目的：（1）試驗(yàn)GOOSE跳閘機(jī)制的可靠性，考核保護(hù)裝置和智能操作箱實(shí)現(xiàn)GOOSE跳合閘方式的性能；（2）試驗(yàn)智能終端、合并單元、測(cè)控裝置、保護(hù)裝置、故障錄波器（報(bào)文分析裝置）性能及基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的互操作能力；（3）模擬合并單元采樣報(bào)文異常考核對(duì)保護(hù)裝置、測(cè)控裝置的影響及檢查故障錄波器（報(bào)文分析裝置）的錄波性能（報(bào)文分析、查找故障的能力）；（4）試驗(yàn)智能變電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和反措執(zhí)行情況及實(shí)施效果；（5）光纖鏈路和過程層網(wǎng)絡(luò)異常工況對(duì)保護(hù)裝置的影響。

2.4系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容分析

2.4.1模擬量回路聯(lián)調(diào)試驗(yàn)

正常運(yùn)行工況下合并單元、保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、故障錄波裝置（網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析裝置）示值正確性檢查，對(duì)于級(jí)聯(lián)合并器或跨間隔保護(hù)需檢查同步性能，對(duì)于電壓合并器需要檢查其并列及切換功能。

2.4.2間隔層設(shè)備聯(lián)調(diào)試驗(yàn)

間隔層設(shè)備聯(lián)調(diào)試驗(yàn)主要是檢查間隔層設(shè)備間的閉鎖、啟動(dòng)失靈等信號(hào)互通性。

2.4.3開關(guān)量聯(lián)調(diào)試驗(yàn)

開關(guān)量聯(lián)調(diào)試驗(yàn)主要是檢查智能終端示值及響應(yīng)性能、間隔層設(shè)備（保護(hù)和測(cè)控等）與智能終端的互操作性。

2.4.4監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試

（1）監(jiān)控功能整組測(cè)試。測(cè)試儀發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)至A/D輸入端，通過測(cè)控裝置的顯示面板檢查相應(yīng)測(cè)量信息的精度和實(shí)時(shí)性；模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開關(guān)量信號(hào)，通過測(cè)控裝置的顯示面板查看相應(yīng)變化信息的正確性和實(shí)時(shí)性；在測(cè)控裝置面板上人工操作開關(guān)變位，通過測(cè)試儀查看該狀態(tài)量變化信息的正確性和實(shí)時(shí)性；通過測(cè)試儀模擬現(xiàn)場(chǎng)信息、監(jiān)視測(cè)控裝置輸出狀態(tài)等方式進(jìn)行功能調(diào)試，驗(yàn)證測(cè)控裝置的閉鎖和控制功能的正確性和實(shí)時(shí)性。

（2）監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)分系統(tǒng)功能調(diào)試。其中監(jiān)控分系統(tǒng)調(diào)試方法為：測(cè)試儀發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)至A/D輸人端，檢測(cè)相應(yīng)測(cè)量信息的精度和實(shí)時(shí)性；測(cè)試儀模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開關(guān)量信號(hào)，檢測(cè)相應(yīng)變位信息的正確性和實(shí)時(shí)性；通過綜自測(cè)試儀發(fā)出多組以1ms為時(shí)間間隔的SOE信號(hào)，檢驗(yàn)SOE事件、測(cè)控裝置、操作站三者之間的時(shí)序一致性；操作站發(fā)出開關(guān)變位指令，檢測(cè)智能終端變位信息的正確性和實(shí)時(shí)性；采用測(cè)試儀模擬現(xiàn)場(chǎng)信息、操作站發(fā)出操作指令等方式相配合，調(diào)試驗(yàn)證站控層五防閉鎖邏輯的正確性。遠(yuǎn)動(dòng)分系統(tǒng)功能調(diào)試方法為：測(cè)試儀發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)至A/D輸入端，通過模擬主站檢測(cè)相應(yīng)測(cè)量信息的精度和實(shí)時(shí)性；測(cè)試儀模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開關(guān)量信號(hào)，通過模擬主站檢測(cè)相應(yīng)變位信息的正確性和實(shí)時(shí)性；模擬主站發(fā)出開關(guān)變位指令，檢測(cè)智能終端變位信息的正確性和實(shí)時(shí)性。

（3）監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)調(diào)試。通過站內(nèi)一體化平臺(tái)對(duì)站內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行傳動(dòng)操作，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能；通過遠(yuǎn)方調(diào)平臺(tái)對(duì)站內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方傳統(tǒng)操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)、監(jiān)控功能；在調(diào)試過程中，應(yīng)包含五防功能的驗(yàn)證。

3結(jié)語

作為確保智能變電站順利投產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試也是檢驗(yàn)變電站所使用的電氣設(shè)備功能和性能是否滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求的關(guān)鍵試驗(yàn)。智能變電站與常規(guī)變電站工程調(diào)試方面具有很大的不同之處，因此本文就如何開展智能變電站二次設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)試做出了相應(yīng)的分析和總結(jié)。

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