智能變電站定值管控一體化平臺的探討與研發(fā)

王 鑫，師欽利，史亮萍

（國網(wǎng)山西省電力公司呂梁供電公司，山西 呂梁 033000）

1 定值核對工作的現(xiàn)狀

繼電保護(hù)定值核對，是一項(xiàng)工作量大、需要反復(fù)進(jìn)行的工作。運(yùn)行方式的變化、檢修作業(yè)設(shè)置試驗(yàn)定值、更換保護(hù)插件等工作均需要進(jìn)行定值核對工作。

繁瑣復(fù)雜的定值核對工作需要花費(fèi)繼電保護(hù)人員、運(yùn)行人員的大量時間。在這個復(fù)雜的過程中，任何小的錯誤和紕漏都可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤跳閘，甚至故障擴(kuò)大化。此外，智能變電站的快速發(fā)展，繼電保護(hù)人員、運(yùn)行人員嚴(yán)重短缺，現(xiàn)場運(yùn)維壓力大，常常需要面臨時間緊任務(wù)重的情況，又增添了定值核對錯誤的可能性。

在以往的電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中，時有發(fā)生因?yàn)槎ㄖ靛e誤導(dǎo)致的事故。

比如，2003年6月220 kV永安變電站，1號主變PST-1202B保護(hù)控制字中有2項(xiàng)整定錯誤，導(dǎo)致35 kV側(cè)外部故障時產(chǎn)生差流且達(dá)到差動定值，差動保護(hù)誤動出囗跳三相。

2010年10 月，廣東省東莞市某220 kV變電站10 kV線路零序II、III段定值及控制字均整定錯誤，導(dǎo)致線路誤跳閘。

2 研發(fā)智能變電站定值管控一體化平臺的可行性分析

在常規(guī)變電站中，變電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不相同，各保護(hù)制造商所提供的裝置定值模板不同，難以實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值的提?。煌ㄓ嵰?guī)約不同，導(dǎo)致裝置間的交互性弱，難以實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值的統(tǒng)一管控。

而智能變電站采用全球IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、國網(wǎng)“六統(tǒng)一”原則。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域唯一的全球通用標(biāo)準(zhǔn)。在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)第6部分中，制定了變電站配置描述語言（SCL） 及4種配置文件類型，方便智能化電子設(shè)備的信息提取、操作和通信，其中便包括本文所涉及的定值部分。此外，國網(wǎng)“六統(tǒng)一”原則中也指出，各保護(hù)制造商按照標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行保護(hù)定值、報(bào)告格式的統(tǒng)一，為現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)創(chuàng)造條件。

按照規(guī)范，裝置中的定值單采用固定名稱的定值數(shù)據(jù)集的方式，裝置參數(shù)數(shù)據(jù)集名稱為dsParameter，裝置定值數(shù)據(jù)集名稱為dsSetting，客戶端根據(jù)這2個數(shù)據(jù)集獲得裝置定值單進(jìn)行顯示和整定。如圖1所示為ICD文件中的定值相關(guān)數(shù)據(jù)集。

圖1 ICD文件中的定值相關(guān)數(shù)據(jù)表

因此，利用智能變電站規(guī)范統(tǒng)一的特點(diǎn)，可以對保護(hù)裝置定值做出更加準(zhǔn)確的解讀，為研發(fā)智能變電站定值管控一體化平臺提供了強(qiáng)有力的保障。

3 智能變電站定值管控一體化平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該平臺將由硬件組成部分、軟件操作部分、遙信反饋部分三部分組成。

3.1 硬件組成部分

利用變電站中心交換機(jī)，將平臺與站端所有保護(hù)裝置進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)平臺對站端所有保護(hù)裝置的控制。見圖2。

圖2 硬件組成部分

3.2 軟件操作部分

硬件連接完成后，平臺可以對站端保護(hù)裝置進(jìn)行訪問，并實(shí)現(xiàn)定值的提取、存儲、核對等功能。平臺進(jìn)行一次定值核對工作的流程見圖3。

圖3 平臺進(jìn)行一次定值核對工作流程圖

3.2.1 啟用平臺并生成正確定值

首次啟用該平臺時，生成正確定值?？梢允褂萌缦聝煞N方式，兩種方式生成的正確定值應(yīng)相同。

a）將標(biāo)準(zhǔn)定值清單導(dǎo)入平臺生成正確定值。

b）將站端保護(hù)裝置的運(yùn)行定值提取至平臺并存儲，經(jīng)專人審核無誤后設(shè)置為正確定值。

3.2.2 調(diào)用平臺并提取站端定值

在需要核對定值時，調(diào)用平臺并提取站端運(yùn)行定值（下文簡稱站端定值）。

3.2.3 定值核對

平臺將站端定值與正確定值進(jìn)行核對，并對結(jié)果進(jìn)行分析。如果結(jié)果相同，表明站端定值正確，核對完成；如果結(jié)果不相同，將做以下處理。

a） 平臺將站端定值與正確定值不同的項(xiàng)目進(jìn)行標(biāo)注，并發(fā)出告警聲音，提醒繼電保護(hù)人員進(jìn)行核查。

b）如果以站端定值為準(zhǔn)，則修改平臺正確定值并備份，生成新的正確定值（此類修改僅用于執(zhí)行新定值清單，需要整定單位重新出具定值清單）；如果以平臺正確定值為準(zhǔn)，說明現(xiàn)場整定錯誤，需修改站端定值。

c） 修改定值后，重新進(jìn)行步驟3.2.3，直至結(jié)束。

3.3 遙信反饋部分

平臺設(shè)置若干遙信信號，以滿足相應(yīng)監(jiān)控功能。平臺將提供：平臺裝置故障、平臺裝置異常、定值不一致等遙信節(jié)點(diǎn)，將該遙信節(jié)點(diǎn)接入站端公用測控裝置，實(shí)現(xiàn)遙信告警功能，見圖4。

平臺裝置故障：平臺硬件或者軟件出錯，危及平臺安全穩(wěn)定運(yùn)行，或直流電源消失時節(jié)點(diǎn)變位。

平臺裝置異常：出現(xiàn)未危及平臺安全穩(wěn)定運(yùn)行的異常情況時節(jié)點(diǎn)變位。

定值不一致：定值核對結(jié)果不相同時節(jié)點(diǎn)變位，定值核對結(jié)果相同節(jié)點(diǎn)復(fù)位。

圖4 遙信反饋部分

4 平臺應(yīng)具備的功能和特點(diǎn)

4.1 平臺應(yīng)具備的功能

該平臺應(yīng)具備的基本功能：基于智能站保護(hù)定值易于提取和分析的特點(diǎn)，同時引入自動識別、智能核對、全過程記錄等相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能變電站定值的快速核對，提升變電站二次運(yùn)維水平。

該平臺應(yīng)具備的高級功能：建立在基本功能基礎(chǔ)上，逐步完善標(biāo)準(zhǔn)定值的一鍵式導(dǎo)入功能，定值流轉(zhuǎn)、核對、回執(zhí)，定值清單保存?zhèn)浞莸裙δ?，在提高定值核對效率的基礎(chǔ)上逐步完善定值管控工作。

4.2 平臺應(yīng)具備的特點(diǎn)

平臺應(yīng)具有穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性、實(shí)時性、完整性的特點(diǎn)。

穩(wěn)定性：平臺接入站端站控層網(wǎng)絡(luò)后，不應(yīng)影響站端網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的正常運(yùn)行。

快速性：平臺具備短時間內(nèi)完成定值的提取、存儲、核對等功能，提高定值核對工作效率。

準(zhǔn)確性：平臺借助計(jì)算機(jī)及編程算法，保證提取的站端定值準(zhǔn)確、核對的結(jié)果準(zhǔn)確、上送的遙信反饋準(zhǔn)確。

實(shí)時性：平臺可以設(shè)置為實(shí)時監(jiān)測模式，對站端定值進(jìn)行巡回監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)錯誤定值并保存。

完整性：平臺可以記錄整個工作流程，并完整地保存。

5 結(jié)束語

智能變電站定值管控一體化平臺能充分利用繼電保護(hù)統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范和智能變電站技術(shù)，將復(fù)雜、繁瑣、專業(yè)要求極高的定值核對工作變得簡捷可靠，并改變以往逐字、逐句、繁瑣枯燥的人工核對模式。既可以適應(yīng)電網(wǎng)智能化發(fā)展的要求，又可以極大提升繼電保護(hù)定值管控力度。該平臺已進(jìn)行了多次試驗(yàn)，效果良好，受到了一線繼電保護(hù)運(yùn)維和管理人員廣泛好評，具有非常好的推廣價值。